是否有一种更简单的方法来生成一个numpy矩阵,其中数字垂直上下蠕动

Question

对不起,我不知道正确的术语,因此'垂直蠕虫'基本上我希望数字从左下角开始,当它上升到它添加的列时,然后下一列的最低数字在顶部和随着它的下降而增加.例如:

[2, 3, 8
 1, 4, 7
 0, 5, 6]

到目前为止,我想出了这个非常膨胀的代码,它基本上使一个列然后复制它,翻转它,添加最后一列的最大值加1,然后hstack将它们放在一起,例如:

第一栏

[2,
 1,
 0,]

翻转:

[0,
 1,
 2,]

添加最后一个加1的最大值(在这种情况下为3):

 [3,
  4,
  5,]

他们:

[2, 3
 1, 4
 0, 5]

然后,我只是重复这个我想要的列数.加快速度,如果我想要4我可以采取最后的hstack并复制两列并添加最大值.不需要翻转,因为它的列数是偶数.

我需要的矩阵在12乘21矩阵中有252个项目.这是我到目前为止的代码:

import numpy as np

a = np.arange(20,-1,-1).reshape(21,1)
b = a+1 + a[::-1]*2
c = b+1 + a*2
d = np.hstack((a,b,c))
e = np.hstack((d,np.flip(d,0)+ d.shape[0] * d.shape[1]))
f = np.hstack((e,e + e.shape[0] * e.shape[1]))
del a,b,c,d,e

>>> f
array([[ 20,  21,  62,  63, 104, 105, 146, 147, 188, 189, 230, 231],
       [ 19,  22,  61,  64, 103, 106, 145, 148, 187, 190, 229, 232],
       [ 18,  23,  60,  65, 102, 107, 144, 149, 186, 191, 228, 233],
       [ 17,  24,  59,  66, 101, 108, 143, 150, 185, 192, 227, 234],
       [ 16,  25,  58,  67, 100, 109, 142, 151, 184, 193, 226, 235],
       [ 15,  26,  57,  68,  99, 110, 141, 152, 183, 194, 225, 236],
       [ 14,  27,  56,  69,  98, 111, 140, 153, 182, 195, 224, 237],
       [ 13,  28,  55,  70,  97, 112, 139, 154, 181, 196, 223, 238],
       [ 12,  29,  54,  71,  96, 113, 138, 155, 180, 197, 222, 239],
       [ 11,  30,  53,  72,  95, 114, 137, 156, 179, 198, 221, 240],
       [ 10,  31,  52,  73,  94, 115, 136, 157, 178, 199, 220, 241],
       [  9,  32,  51,  74,  93, 116, 135, 158, 177, 200, 219, 242],
       [  8,  33,  50,  75,  92, 117, 134, 159, 176, 201, 218, 243],
       [  7,  34,  49,  76,  91, 118, 133, 160, 175, 202, 217, 244],
       [  6,  35,  48,  77,  90, 119, 132, 161, 174, 203, 216, 245],
       [  5,  36,  47,  78,  89, 120, 131, 162, 173, 204, 215, 246],
       [  4,  37,  46,  79,  88, 121, 130, 163, 172, 205, 214, 247],
       [  3,  38,  45,  80,  87, 122, 129, 164, 171, 206, 213, 248],
       [  2,  39,  44,  81,  86, 123, 128, 165, 170, 207, 212, 249],
       [  1,  40,  43,  82,  85, 124, 127, 166, 169, 208, 211, 250],
       [  0,  41,  42,  83,  84, 125, 126, 167, 168, 209, 210, 251]])

有没有一种超级简单的方法可以做到这一点,我没有看到或者不知道？

Answer 1

您可以转置数组并每隔一列垂直翻转:

import numpy as np
row = 4
col = 5
a = np.transpose(np.arange(row * col).reshape(col, row))
a[:, ::2] = np.flipud(a[:, ::2])

print(a)
#Output
[[ 3  4 11 12 19]
 [ 2  5 10 13 18]
 [ 1  6  9 14 17]
 [ 0  7  8 15 16]]

当然还有这种翻转功能的横向版本.

Answer 2

当然,你可以用切片来做到这一点.使用移调来垂直填充数组而不是水平填充数组,然后使用切片来反转偶数列的方向.

import numpy as np

rows, cols = 21, 12
a = np.arange(rows * cols).reshape(cols, rows).transpose()
b = np.arange(0, cols, 2)
a[:, b] = a[::-1, b]
print(a)

产量

[[ 20  21  62  63 104 105 146 147 188 189 230 231]
 [ 19  22  61  64 103 106 145 148 187 190 229 232]
 [ 18  23  60  65 102 107 144 149 186 191 228 233]
 [ 17  24  59  66 101 108 143 150 185 192 227 234]
 [ 16  25  58  67 100 109 142 151 184 193 226 235]
 [ 15  26  57  68  99 110 141 152 183 194 225 236]
 [ 14  27  56  69  98 111 140 153 182 195 224 237]
 [ 13  28  55  70  97 112 139 154 181 196 223 238]
 [ 12  29  54  71  96 113 138 155 180 197 222 239]
 [ 11  30  53  72  95 114 137 156 179 198 221 240]
 [ 10  31  52  73  94 115 136 157 178 199 220 241]
 [  9  32  51  74  93 116 135 158 177 200 219 242]
 [  8  33  50  75  92 117 134 159 176 201 218 243]
 [  7  34  49  76  91 118 133 160 175 202 217 244]
 [  6  35  48  77  90 119 132 161 174 203 216 245]
 [  5  36  47  78  89 120 131 162 173 204 215 246]
 [  4  37  46  79  88 121 130 163 172 205 214 247]
 [  3  38  45  80  87 122 129 164 171 206 213 248]
 [  2  39  44  81  86 123 128 165 170 207 212 249]
 [  1  40  43  82  85 124 127 166 169 208 211 250]
 [  0  41  42  83  84 125 126 167 168 209 210 251]]