将二进制numpy数组转换为整数列表？

Question

我有一个二进制数组，我想将它转换成整数列表，其中每个整数都是数组的一行。

例如：

from numpy import *
a = array([[1, 1, 0, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]])

我想把a转换为[12, 4, 7, 15]。

- Eli Sander

Answer 1

@SteveTjoa的回答很好，但为了好玩，这里是一个numpy一行代码的解决方案：

In [19]: a
Out[19]: 
array([[1, 1, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1]])

In [20]: a.dot(1 << arange(a.shape[-1] - 1, -1, -1))
Out[20]: array([12,  4,  7, 15])

(arange 是 numpy.arange 的别名。)

如果比特顺序相反，改变 arange 产生的值的顺序：

In [25]: a.dot(1 << arange(a.shape[-1]))
Out[25]: array([ 3,  2, 14, 15])

- Warren Weckesser

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如果数组的大小非常大，怎么办？（比如大于64）。在这种情况下，“1 << arange(a.shape[-1] - 1, -1, -1)”会返回负值。那么我们能否解决这个问题？ - appsdownload

在这种情况下，整数超出了可以用标准numpy数据类型表示的限制。如何处理取决于结果将如何使用。这些评论不是讨论这个问题的地方。如果您有这样的需求，并需要帮助实现，您可以提出一个新问题。如果您这样做，请确保解释为什么它不是此问题的重复。 - Warren Weckesser

Answer 2

我曾经在这里提出过类似的问题。这是我的答案，适用于您的问题:

def bool2int(x):
    y = 0
    for i,j in enumerate(x):
        y += j<<i
    return y

In [20]: a
Out[20]: 
array([[1, 1, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1]])

In [21]: [bool2int(x[::-1]) for x in a]
Out[21]: [12, 4, 7, 15]

- Steve Tjoa

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这太完美了！我只搜索了关于二进制的问题，而不是布尔值，所以我没有看到你早期的问题。谢谢你的帮助。 - Eli Sander

Answer 3

如果你喜欢直接使用位运算，这个应该会很有效。

def bits2int(a, axis=-1):
    return np.right_shift(np.packbits(a, axis=axis), 8 - a.shape[axis]).squeeze()

bits2int(a)
Out: array([12,  4,  7, 15], dtype=uint8)

- Daniel F

Answer 4

您也可以直接在numpy中完成此操作：

from numpy import *
a = array([[1, 1, 0, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]])

b2i = 2**arange(a.shape[0]-1, -1, -1)

result = (a*b2i).sum(axis=1)  #[12  4  7 15]

- tom10

Answer 5

另一个：

def row_bits2int(arr):
    n = arr.shape[1]  # number of columns

    # shift the bits of the first column to the left by n - 1
    a = arr[:, 0] << n - 1  

    for j in range(1, n):
        # "overlay" with the shifted bits of the next column
        a |= arr[:, j] << n - 1 - j  
    return a

- Andreas K.