Python numpy 在给定位置将二维数组插入更大的二维数组

Question

假设您有一个 Numpy 二维数组:

import numpy as np

big = np.zeros((4, 4))
>>> big
array([[0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0.]])
   

另一个二维数组，在两个轴上的长度小于或等于:

small = np.array([
    [1, 2],
    [3, 4]
])

你现在想用 small 的值覆盖 big 的一些值，从 small 的左上角开始 -> small[0][0] 在 big 的起点上。

例如:

import numpy as np

big = np.zeros((4, 4))

small = np.array([
    [1, 2],
    [3, 4]
])

def insert_at(big_arr, pos, to_insert_arr):
    return [...]


result = insert_at(big, (1, 2), small)

>>> result
array([[0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 1., 2.],
       [0., 0., 3., 4.],
       [0., 0., 0., 0.]])

我期待一个 numpy 函数，但找不到。

Answer 1

为此，

1. 确保位置不会使小矩阵超出大矩阵的边界
2. 将大矩阵的部分在小矩阵所在的位置进行子集化。

import numpy as np

big = np.zeros((4, 4))

small = np.array([
    [1, 2],
    [3, 4]
])


def insert_at(big_arr, pos, to_insert_arr):
    x1 = pos[0]
    y1 = pos[1]
    x2 = x1 + to_insert_arr.shape[0]
    y2 = y1 + to_insert_arr.shape[1]

    assert x2 <= big_arr.shape[0], "the position will make the small matrix exceed the boundaries at x"
    assert y2 <= big_arr.shape[1], "the position will make the small matrix exceed the boundaries at y"

    big_arr[x1:x2, y1:y2] = to_insert_arr

    return big_arr


result = insert_at(big, (1, 1), small)
print(result)