假设我有三个任意一维数组,例如:
x_p = np.array((1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0))
y_p = np.array((2.0, 3.0, 4.0))
z_p = np.array((8.0, 9.0))
这三个数组表示 3D 网格中的采样间隔,我想为所有交叉点构造一个三维向量的 1D 数组,类似于
points = np.array([[1.0, 2.0, 8.0],
[1.0, 2.0, 9.0],
[1.0, 3.0, 8.0],
...
[5.0, 4.0, 9.0]])
顺序实际上并不重要。生成它们的明显方法:
npoints = len(x_p) * len(y_p) * len(z_p)
points = np.zeros((npoints, 3))
i = 0
for x in x_p:
for y in y_p:
for z in z_p:
points[i, :] = (x, y, z)
i += 1
所以问题是……有没有更快的方法?我已经查找但没有找到(可能只是没有找到正确的 Google 关键字)。
我目前正在使用这个:
npoints = len(x_p) * len(y_p) * len(z_p)
points = np.zeros((npoints, 3))
i = 0
nz = len(z_p)
for x in x_p:
for y in y_p:
points[i:i+nz, 0] = x
points[i:i+nz, 1] = y
points[i:i+nz, 2] = z_p
i += nz
但我觉得我缺少一些巧妙的 Numpy 方式?
最佳答案
要在上面的例子中使用 numpy 网格,下面的方法将起作用:
np.vstack(np.meshgrid(x_p,y_p,z_p)).reshape(3,-1).T
用于二维以上网格的 Numpy meshgrid 需要 numpy 1.7。为了避免这种情况并从 source code 中提取相关数据.
def ndmesh(*xi,**kwargs):
if len(xi) < 2:
msg = 'meshgrid() takes 2 or more arguments (%d given)' % int(len(xi) > 0)
raise ValueError(msg)
args = np.atleast_1d(*xi)
ndim = len(args)
copy_ = kwargs.get('copy', True)
s0 = (1,) * ndim
output = [x.reshape(s0[:i] + (-1,) + s0[i + 1::]) for i, x in enumerate(args)]
shape = [x.size for x in output]
# Return the full N-D matrix (not only the 1-D vector)
if copy_:
mult_fact = np.ones(shape, dtype=int)
return [x * mult_fact for x in output]
else:
return np.broadcast_arrays(*output)
检查结果:
print np.vstack((ndmesh(x_p,y_p,z_p))).reshape(3,-1).T
[[ 1. 2. 8.]
[ 1. 2. 9.]
[ 1. 3. 8.]
....
[ 5. 3. 9.]
[ 5. 4. 8.]
[ 5. 4. 9.]]
对于上面的例子:
%timeit sol2()
10000 loops, best of 3: 56.1 us per loop
%timeit np.vstack((ndmesh(x_p,y_p,z_p))).reshape(3,-1).T
10000 loops, best of 3: 55.1 us per loop
当每个维度为 100 时:
%timeit sol2()
1 loops, best of 3: 655 ms per loop
In [10]:
%timeit points = np.vstack((ndmesh(x_p,y_p,z_p))).reshape(3,-1).T
10 loops, best of 3: 21.8 ms per loop
根据你想对数据做什么,你可以返回一个 View :
%timeit np.vstack((ndmesh(x_p,y_p,z_p,copy=False))).reshape(3,-1).T
100 loops, best of 3: 8.16 ms per loop
关于python - 从三个一维数组创建一个 3D 坐标的 numpy 数组,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/18253210/