从数组中提取矩阵数组的最合适方法

Question

numpy 的新用户。我有一个问题，我没有找到不涉及原始循环的解决方案。

我有一个大小为 N * M 的一维数组。每个大小为 M 的块都由一个平面矩阵和一些附加值组成。我想提取这些矩阵。

例如，让我们考虑以下形式的一维数组：

[a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 .... aN bN cN dN eN fN gN]

构建以下 N 2*2 矩阵数组的最优雅and/or有效方法是什么：

[[[a1,b1],
  [c1,d1]],
 [[a2,b2],
  [c2,d2]],
 ....
 [[aN,bN],
  [cN,dN]]]

请注意，e1 f1 g1 已被丢弃。

作为具体示例，请考虑：

import numpy as np
x = np.array([0,1,2,3,-1,-1,-1
              0,1,2,3,-1,-1,-1])

预期结果应为包含两个矩阵的数组 [[0,1],[2,3]]

Answer 1

重塑后跟切片的简单示例：

In [219]: x = np.arange(6)                                                      
In [220]: np.reshape(x,(2,3))                                                   
Out[220]: 
array([[0, 1, 2],
       [3, 4, 5]])
In [221]: np.reshape(x,(2,3))[:,:2]                                             
Out[221]: 
array([[0, 1],
       [3, 4]])

Answer 2

一个解决方案似乎使用 as_strided 函数。

令b为块大小，以下工作：

y = np.lib.stride_tricks.as_strided(x, shape=(x.size // b,2,2),
                                    strides=(x.strides[0]*b,
                                             x.strides[0]*2,
                                             x.strides[0]))

例如：

>>> import numpy as np
>>> x = np.array([0,1,2,3,-1,-1,-1,
...               0,1,2,3,-1,-1,-1,
...               0,1,2,3,-1,-1,-1])
>>> b = 7
>>> y = np.lib.stride_tricks.as_strided(x, shape=(x.size // b,2,2),
...                                         strides=(x.strides[0]*b,
...                                                  x.strides[0]*2,
...                                                  x.strides[0]))
>>> print(y)
[[[0 1]
  [2 3]]

 [[0 1]
  [2 3]]

 [[0 1]
  [2 3]]]

如果谁有更好的解决办法，请告诉我；感谢 hpaulj 花时间提供帮助。

从数组中提取矩阵数组的最合适方法

Most appropriate way to extract a array of matrices from an array

numpy

numpy-ndarray