python - 在二维 numpy 数组中查找公共(public)元素

Question

如果我有两个(或更多)二维数组，如何在给定行号的情况下仅获取数组之间的公共(public)元素。例如，我有以下格式的数组:

time, position, velocity, acceleration

我想让两个数组只有相同的时间元素，所以第 0 行。我可以使用

np.intersect1d(array1[:, 0], array2[:, 0])

它给出了所有公共(public)时间，但我想从 array1/2 中提取所有匹配的行/列或删除非公共(public)时间元素。到底 array1 和 array2 将具有完全相同的维度，因此我可以:

pos_difference = array1[:, 1] - array2[:, 1]

数组可以有不同的大小，例如:

array1 = [[1, 100.0, 0.0, 0.0], [2, 110.0, 0.0, 0.0], [3, 120.0, 0.0, 0.0]]
array2 = [[1, 101.0, 0.0, 0.0], [3, 119, 0.0, 0.0]]

而且我只想提取公共(public)时间元素，因此 array1 和 array2 将仅包含 Time=1 和 Time=3 的时间，因为它们是公共(public)时间元素。然后我可以走了:

pos_difference = array1[:, 1] - array2[:, 1]

这将是同时两个数组之间的位置差:

# First row will be when time=1 and second row will be when time=3
pos_difference = [[0, -1, 0.0, 0.0], [0, 1, 0.0, 0.0]]

Answer 1

如果你有这些数组:

import numpy as np
array1 = np.array([[1, 100.0, 0.0, 0.0], [2, 110.0, 0.0, 0.0], [3, 120.0, 0.0, 0.0]])
array2 = np.array([[1, 101.0, 0.0, 0.0], [3, 119, 0.0, 0.0]])

正如您所说，您可以使用 np.intersect1d 获取交集，唯一剩下的就是索引数组:

intersect = np.intersect1d(array1[:, 0], array2[:, 0])

array1_matches = array1[np.any(array1[:, 0] == intersect[:, None], axis=0)]
array2_matches = array2[np.any(array2[:, 0] == intersect[:, None], axis=0)]

然后你可以减去它们:

>>> array1_matches - array2_matches
array([[ 0., -1.,  0.,  0.],
       [ 0.,  1.,  0.,  0.]])

这假设您的时间是唯一且已排序的。如果它们未排序，您可以先对它们进行排序:

>>> array1 = array1[np.argsort(array1[:, 0])]
>>> array2 = array2[np.argsort(array2[:, 0])]

如果时间不是唯一的，我不知道你想如何处理，所以我不能在那里给你建议。