python-3.x - 计算两个数组列的成对总和

Question

我正在寻找一种方法来避免以下代码片段中的嵌套循环，其中 A 和 B 是二维数组，每个形状 ( m, n) 其中 m、n 为任意正整数:

import numpy as np

m, n = 5, 2
a = randint(0, 10, (m, n))
b = randint(0, 10, (m, n))

out = np.empty((n, n))
for i in range(n):
    for j in range(n):
        out[i, j] = np.sum(A[:, i] + B[:, j])

上面的逻辑大致相当于

np.einsum('ij,ik', A, B)

除了 einsum 计算乘积之和。

有没有一种方法，相当于einsum，可以计算总和？或者我必须为此操作编写扩展吗？

Answer 1

einsum需要执行元素乘法，然后进行求和(可选)。 因此，它可能不适用于/不需要解决我们的案例。继续阅读!

方法#1

我们可以利用broadcasting使得第一个轴对齐 将维度扩展到 3D 后，第二个轴按元素求和。最后，我们需要沿第一个轴求和 -

(A[:,:,None] + B[:,None,:]).sum(0)

方法#2

我们可以简单地对每个列进行外加 -

A.sum(0)[:,None] + B.sum(0)

方法#3

因此，引入einsum -

np.einsum('ij->j',A)[:,None] + np.einsum('ij->j',B)