例如,我有一个数字数组
a = np.array([1, 3, 5, 6, 9, 10, 14, 15, 56])
我想找到特定范围内元素的所有索引。例如,如果范围是(6,10),则答案应该是(3,4,5)。有内置的功能可以做到这一点吗?
Answers:
您可以np.where
用来获取索引并np.logical_and
设置两个条件:
import numpy as np
a = np.array([1, 3, 5, 6, 9, 10, 14, 15, 56])
np.where(np.logical_and(a>=6, a<=10))
# returns (array([3, 4, 5]),)
np.where((a > 6) & (a <= 10))
np.logical_and
要快一些&
。并且np.where
比np.nonzero
。
为了了解最佳答案,我们可以使用其他解决方案进行一些计时。不幸的是,这个问题的位置不好,所以有不同问题的答案,在这里我尝试将答案指向同一问题。给定数组:
a = np.array([1, 3, 5, 6, 9, 10, 14, 15, 56])
答案应该是在一定范围内的元素的索引,在这种情况下,我们假设包含6和10。
answer = (3, 4, 5)
对应于值6,9,10。
为了测试最佳答案,我们可以使用此代码。
import timeit
setup = """
import numpy as np
import numexpr as ne
a = np.array([1, 3, 5, 6, 9, 10, 14, 15, 56])
# we define the left and right limit
ll = 6
rl = 10
def sorted_slice(a,l,r):
start = np.searchsorted(a, l, 'left')
end = np.searchsorted(a, r, 'right')
return np.arange(start,end)
"""
functions = ['sorted_slice(a,ll,rl)', # works only for sorted values
'np.where(np.logical_and(a>=ll, a<=rl))[0]',
'np.where((a >= ll) & (a <=rl))[0]',
'np.where((a>=ll)*(a<=rl))[0]',
'np.where(np.vectorize(lambda x: ll <= x <= rl)(a))[0]',
'np.argwhere((a>=ll) & (a<=rl)).T[0]', # we traspose for getting a single row
'np.where(ne.evaluate("(ll <= a) & (a <= rl)"))[0]',]
functions2 = [
'a[np.logical_and(a>=ll, a<=rl)]',
'a[(a>=ll) & (a<=rl)]',
'a[(a>=ll)*(a<=rl)]',
'a[np.vectorize(lambda x: ll <= x <= rl)(a)]',
'a[ne.evaluate("(ll <= a) & (a <= rl)")]',
]
结果记录在下图中。最重要的是最快的解决方案。 如果要提取索引值而不是索引,则可以使用functions2执行测试,但结果几乎相同。
此代码段返回numpy数组中两个值之间的所有数字:
a = np.array([1, 3, 5, 6, 9, 10, 14, 15, 56] )
a[(a>6)*(a<10)]
它的工作方式如下:(a> 6)返回一个带有True(1)和False(0)的numpy数组,(a <10)也是如此。通过将这两者相乘,可以得到一个数组,如果两个语句都是True(因为1x1 = 1)或False(因为0x0 = 0和1x0 = 0),则为True。
a [...]部分返回数组a的所有值,其中括号之间的数组返回True语句。
当然,您可以通过说些更复杂的内容
...*(1-a<10)
这类似于“和非”语句。
其他方法是:
np.vectorize(lambda x: 6 <= x <= 10)(a)
返回:
array([False, False, False, True, True, True, False, False, False])
有时对于掩盖时间序列,向量等很有用。
s=[52, 33, 70, 39, 57, 59, 7, 2, 46, 69, 11, 74, 58, 60, 63, 43, 75, 92, 65, 19, 1, 79, 22, 38, 26, 3, 66, 88, 9, 15, 28, 44, 67, 87, 21, 49, 85, 32, 89, 77, 47, 93, 35, 12, 73, 76, 50, 45, 5, 29, 97, 94, 95, 56, 48, 71, 54, 55, 51, 23, 84, 80, 62, 30, 13, 34]
dic={}
for i in range(0,len(s),10):
dic[i,i+10]=list(filter(lambda x:((x>=i)&(x<i+10)),s))
print(dic)
for keys,values in dic.items():
print(keys)
print(values)
输出:
(0, 10)
[7, 2, 1, 3, 9, 5]
(20, 30)
[22, 26, 28, 21, 29, 23]
(30, 40)
[33, 39, 38, 32, 35, 30, 34]
(10, 20)
[11, 19, 15, 12, 13]
(40, 50)
[46, 43, 44, 49, 47, 45, 48]
(60, 70)
[69, 60, 63, 65, 66, 67, 62]
(50, 60)
[52, 57, 59, 58, 50, 56, 54, 55, 51]
这可能不是最漂亮的,但适用于任何维度
a = np.array([[-1,2], [1,5], [6,7], [5,2], [3,4], [0, 0], [-1,-1]])
ranges = (0,4), (0,4)
def conditionRange(X : np.ndarray, ranges : list) -> np.ndarray:
idx = set()
for column, r in enumerate(ranges):
tmp = np.where(np.logical_and(X[:, column] >= r[0], X[:, column] <= r[1]))[0]
if idx:
idx = idx & set(tmp)
else:
idx = set(tmp)
idx = np.array(list(idx))
return X[idx, :]
b = conditionRange(a, ranges)
print(b)
您可以np.clip()
用来达到相同目的:
a = [1, 3, 5, 6, 9, 10, 14, 15, 56]
np.clip(a,6,10)
但是,它分别保留小于和大于6和10的值。
np.nonzero(np.logical_and(a>=6, a<=10))
。