python - 在另一个包含多个二维数组的数组中查找二维数组的最快方法

Question

您好，我正在尝试在包含多个二维数组的数组中执行搜索操作，将其元素与特定数组进行比较。我设法使用 for 循环遍历大数组中的 itens 来做到这一点，但我必须执行此搜索 10^6 次，并且此 for 循环的长度可以增长到 2^100，因此它变得非常耗时。我想知道是否有一种方法可以使用 np.where 或 np.isin() 函数加快搜索速度。

这是慢速工作方法的一个例子

import numpy as np

frequencies = {}
b = np.array ([[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 1, 1]]) #template

a = np.array([[[1, 1, 1], [0, 0, 0], [0, 0, 0]], [[0, 0, 0], [1, 1, 1], [0, 0, 0]],[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 1, 1]],[[0, 0, 1], [0, 0, 1], [0, 0, 1]],[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]],[[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]])

#I need to know if b is inside a and the index where it its located
for I in range (a): 
     if np.all(b==a[I]):
          frequencies [I] = frequencies [I] + 1

我想做这样的事情。我需要将在 a 中找到 b 的索引存储在字典 frequencies/的索引 c 中p>

import numpy as np

frequencies = {}
b = np.array ([[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 1, 1]]) #template

a = np.array([[[1, 1, 1], [0, 0, 0], [0, 0, 0]], [[0, 0, 0], [1, 1, 1], [0, 0, 0]],[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 1, 1]],[[0, 0, 1], [0, 0, 1], [0, 0, 1]],[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]],[[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]])

c = np.where(np.all(b==a))

frequencies [c] = frequencies [c] + 1

Answer 1

您可以将 NumPy.all 与双轴一起使用，然后使用 NumPy.argwhere 查找索引，如下所示:

b = np.array ([[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 1, 1]])

a = np.array([[[1, 1, 1], [0, 0, 0], [0, 0, 0]], [[0, 0, 0], [1, 1, 1], [0, 0, 0]],[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 1, 1]],[[0, 0, 1], [0, 0, 1], [0, 0, 1]],[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]],[[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]])

np.all(b == a, axis=(-1))
# array([[False,  True, False],
#        [ True, False, False],
#        [ True,  True,  True],
#        [False, False, False],
#        [False, False, False],
#        [False, False, False]])

np.all(b == a, axis=(-1,1))
# array([False, False,  True, False, False, False])

indexs = np.argwhere(np.all(b == a, axis=(-1, 1)))

输出:

>>> indexs
array([[2]])