python - 计算特定数组位置的表达式

Question

我有两个 NumPy 数组 dQ/dx 和 dQ/dt，我想计算 V = (dQ/dt)/(dQ/dx) 但仅限于dQ/dx和dQ/dt均非零的位置。如果dQ/dx或dQ/dt等于零，则V = 0。在示例中，dQ/dx = [ 0, 0, 0.2, 0.1]，dQ/dt = [0.1 , 0 , 0.4 , 0]，应给出 V = [0, 0, 2, 0] 。 我可以通过循环遍历所有数组元素来做到这一点，但是有没有更“NumPy”的方法来做到这一点？

Answer 1

使用numpy.logical_and和 numpy.where是一种可能的方法:

In [216]: import numpy as np

In [217]: dQdx = np.asarray([0, 0, 0.2, 0.1])

In [218]: dQdt = np.asarray([0.1 , 0, 0.4, 0])

In [219]: V = np.where(np.logical_and(dQdt, dQdx), dQdt/dQdx, 0)
<ipython-input-219-6cd6dde99502>:1: RuntimeWarning: divide by zero encountered in true_divide
  V = np.where(np.logical_and(dQdt, dQdx), dQdt/dQdx, 0)
<ipython-input-219-6cd6dde99502>:1: RuntimeWarning: invalid value encountered in true_divide
  V = np.where(np.logical_and(dQdt, dQdx), dQdt/dQdx, 0)

In [220]: V
Out[220]: array([0., 0., 2., 0.])

有不同的方法可以摆脱这个丑陋的RuntimeWarning。例如，您可以使用 bool 数组 np.ological_and(dQdt, dQdx) 通过高级索引对两个数组中非零的条目进行索引，如下所示:

In [221]: V = np.zeros_like(dQdx)

In [222]: idx = np.logical_and(dQdt, dQdx)

In [223]: V[idx] = dQdt[idx]/dQdx[idx]

In [224]: V
Out[224]: array([0., 0., 2., 0.])