Question

我很抱歉没能说得好，我确定以前曾经问过这个问题，但我不知道该搜索什么（如果你能告诉我，我会很感激的知道如何在downvoting之前改进这个问题）。这就是我想要的：

array_1 = [0,1,2,3,4,5,6]
array_2 = [1,2,3,4,5,6,0]
array_3 = [2,3,4,5,6,0,1]
...
array_7 = [6,0,1,2,3,4,5]

创建此内容的最快方法是什么？实际的阵列长度约为700左右。

Answer 1

使用np.roll执行此操作的一种方法：

for i in range(7):
    print(np.roll(np.arange(7, dtype=np.int), -i))

[0 1 2 3 4 5 6]
[1 2 3 4 5 6 0]
[2 3 4 5 6 0 1]
[3 4 5 6 0 1 2]
[4 5 6 0 1 2 3]
[5 6 0 1 2 3 4]
[6 0 1 2 3 4 5]

Answer 2

将scipy.linalg.circulant与np.flip

一起使用

import scipy
a = np.flip(np.arange(7), 0)
# a: array([6, 5, 4, 3, 2, 1, 0])

b = scipy.linalg.circulant(a)
array([[6, 0, 1, 2, 3, 4, 5],
       [5, 6, 0, 1, 2, 3, 4],
       [4, 5, 6, 0, 1, 2, 3],
       [3, 4, 5, 6, 0, 1, 2],
       [2, 3, 4, 5, 6, 0, 1],
       [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0],
       [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]])

b被称为循环矩阵。

如果再次翻转b（返回视图），

np.flip(b, 0)
array([[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6],
       [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0],
       [2, 3, 4, 5, 6, 0, 1],
       [3, 4, 5, 6, 0, 1, 2],
       [4, 5, 6, 0, 1, 2, 3],
       [5, 6, 0, 1, 2, 3, 4],
       [6, 0, 1, 2, 3, 4, 5]])

构建矩阵的其他方法（归功于Paul Panzer）：

linalg.toeplitz(np.arange(7)[::-1], (np.arange(7)-1) % 7)
linalg.hankel(np.arange(7), (np.arange(7)-1)%7)

<强>参考

hankel，toeplitz和circulant

的文档

Toeplitz and Circulant Matrices: A review

感谢@Paul Panzer关于矩阵形状和生成矩阵的各种方法的提醒。

Answer 3

如果一个视图足够好，那么stride_tricks应该很难被击败，速度方面（你可以将n设置为一百万并且仍然可以获得即时结果）：

>>> n = 7
>>> a = np.arange(2*n-1)%n
>>> aa = np.lib.stride_tricks.as_strided(a, (n, n), 2*a.strides)
>>> aa
array([[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6],
       [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0],
       [2, 3, 4, 5, 6, 0, 1],
       [3, 4, 5, 6, 0, 1, 2],
       [4, 5, 6, 0, 1, 2, 3],
       [5, 6, 0, 1, 2, 3, 4],
       [6, 0, 1, 2, 3, 4, 5]])

创建具有不同起始值的升序numpy数组

3 个答案: