python - 确定 numpy 数组的 2 个(垂直或水平)相邻元素是否具有相同值的最快方法

Question

我正在寻找确定 2 个(垂直或水平)相邻元素是否具有相同值的最快方法。

假设我有一个 4x4 大小的 numpy 数组。

array([             
[8, 7, 4, 3],    
[8, 4, 0, 4],          
[3, 2, 2, 1],              
[9, 8, 7, 6]])

我希望能够识别出第一列中有两个相邻的8，第三行中有两个相邻的2。我可以对支票进行硬编码，但这会很难看，我想知道是否有更快的方法。

感谢所有指导。谢谢。

Answer 1

我们会沿着行和列寻找微分值，以寻找 zeros 信号重复的值。因此，我们可以做 -

(np.diff(a,axis=0) == 0).any() | (np.diff(a,axis=1) == 0).any()

或者使用切片来提升性能-

(a[1:] == a[:-1]).any() | (a[:,1:] == a[:,:-1]).any()

因此，(a[1:] == a[:-1]).any() 是垂直邻接，而另一个是水平邻接。

沿行或列扩展到 n 个相邻的(相同值)-

from scipy.ndimage.filters import convolve1d as conv

def vert_horz_adj(a, n=1):
    k = np.ones(n,dtype=int)
    v = (conv((a[1:]==a[:-1]).astype(int),k,axis=0,mode='constant')>=n).any()
    h = (conv((a[:,1:]==a[:,:-1]).astype(int),k,axis=1,mode='constant')>=n).any()
    return v | h

sample 运行-

In [413]: np.random.seed(0)
     ...: a = np.random.randint(11,99,(10,4))
     ...: a[[2,3,4,6,7,8],0] = 1

In [414]: a
Out[414]: 
array([[55, 58, 75, 78],
       [78, 20, 94, 32],
       [ 1, 98, 81, 23],
       [ 1, 76, 50, 98],
       [ 1, 92, 48, 36],
       [88, 83, 20, 31],
       [ 1, 80, 90, 58],
       [ 1, 93, 60, 40],
       [ 1, 30, 25, 50],
       [43, 76, 20, 68]])

In [415]: vert_horz_adj(a, n=1)
Out[415]: True  # Because of first col

In [416]: vert_horz_adj(a, n=2)
Out[416]: True  # Because of first col

In [417]: vert_horz_adj(a, n=3)
Out[417]: False

In [418]: a[-1] = 10

In [419]: vert_horz_adj(a, n=3)
Out[419]: True  # Because of last row