python - 数组列表的成员资格 : ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. 使用 a.any() 或 a.all() 错误问题

Question

Q = [np.array([0, 1]), np.array([1, 2]), np.array([2, 3]), np.array([3, 4])]
for q in Q:
    print(q in Q)

运行上面的代码，它在第一次迭代时给了我结果 'True'，而之后 ValueError 出来了。

True

ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all()

我不知道为什么它在第二次迭代时开始出错。任何人都可以帮助我PLZ..

Answer 1

本质上，您不能使用 in 来测试 Python 列表中的 numpy 数组。它只会对第一个元素起作用，因为 Python 测试相等性的方式进行了优化。

发生的事情是 list.__contains__ 的实现(in 遵循)，首先使用快捷方式更快地找到匹配项 检查身份。大多数使用 Python 的人都知道这是 is operator .这比 == 相等性检查要快，因为所有 is 要做的就是查看两个对象的指针是否相同，值得先检查 。任何 Python 对象(包括 numpy 数组)的身份测试都是一样的。

如果是用 Python 编写的，实现基本上是这样的:

def __contains__(self, needle):
    for elem in self:
        if needle is elem or needle == elem:
            return True
    return False

那么你的 numpy 数组列表会发生什么:

• for q in Q，第 1 步:q = Q[0]

  • q in Q 与 Q.__contains__(Q[0]) 相同
    • Q[0] is self[0] => True!

• for q in Q，第 2 步:q = Q[1]

  • q in Q 与 Q.__contains__(Q[1]) 相同
    • Q[1] 是 self[0] => False :-(
    • Q[1] == self[0] => array([False, False])，因为 Numpy 数组使用 broadcasting to compare each element in both arrays .

array([False, False]) 结果是不是 bool 值，但是if想要一个 bool 结果，所以通过到(C 等价于)bool() function . bool(array([False, False])) 产生你看到的错误。

或者，手动完成:

>>> import numpy as np
>>> Q = [np.array([0, 1]), np.array([1, 2]), np.array([2, 3]), np.array([3, 4])]
>>> Q[0] is Q[0]
True
>>> Q[1] is Q[0]
False
>>> Q[1] == Q[0]
array([False, False])
>>> bool(Q[1] == Q[0])
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all()

您必须使用 any()和 numpy.array_equal()创建不使用(正常)== 相等检查的 list.__contains__ 版本:

def list_contains_array(lst, arr):
    return any(np.array_equal(arr, elem) for elem in lst)

然后您可以使用它为您的循环获取 True:

>>> for q in Q:
...     print(list_contains_array(Q, q))
...
True
True
True
True