Question

只是为了给你一些背景信息：

我必须将一些MATLAB代码翻译成Python 3代码，但在这里我遇到了一个小问题。

Matlab的：

for i in 1:num_nodes
    for j in 1:num_nodes
        K{i,j} = zeros(3,3);

我将其翻译成：

k_topology = [[]]
for i in range(x):
    for i in range(x):
        k_topology[[i][j]].extend(np.zeros(3,3))

此外，在Matlab代码中还有第三个循环：

for k in 1:3
    K{i,j}(k,k) = -1

哪种......也让我心烦意乱？

事实上，我并没有真正看到如何将这种变量转换为Python。另外，我猜我的Python代码有点“破碎” - 而且我并没有真的要求任何人改进它 - 所以我只是问哪个是最好的将Matlab的单元格转换为Python的方法？

根据kazemakase的回答，我终于找到了一些显然简单来翻译它，使用列表理解 - 。实际的Python代码现在看起来像这样：

k_topology = [[np.zeros((3,3)) for j in range(self.get_nb_nodes_from_network())]\ for i in range(self.get_nb_nodes_from_network())]

在输出中看起来像这样：

[[array([[ 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0.]]), array([[ 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0.]]), array([[ 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0.]])], ..., [array(...)]]

（在这里粘贴它真的太多了，但我认为你得到了它。）

Answer 1

您需要问的第一个问题是“是一个Matlab单元格，什么可能是一个合适的相应Python类型？”

如果我从我糟糕的旧Matlab时代中正确地记得，一个单元格就是一个容纳混合类型内容的容器。它类似于动态类型的数组或矩阵。它是多维索引的。

Python是动态类型的，因此任何Python contianer都可以基本实现此功能。 Python中的列表被编入索引，因此嵌套列表可以工作 - 但是设置和访问它们有点奇怪：

K = [[None] * num_nodes  for _ in range(num_nodes)]
K[i][j]  # need two indices to access elements of a nested list.

对于特定场景，字典更好地反映了Matlab语法。虽然ditionary只接受一个索引，但我们可以利用这样一个事实，即元组可以不带括号声明，并且字典可以将元组作为索引：

K = {}
for i in range(num_nodes):
    for j in range(num_nodes):
        K[i, j] = np.zeros((3, 3))

        for k in 1:3
            K[i, j][k, k] = -1

虽然字典在语法上更简洁，但元素访问的可能性要低于嵌套列表。嵌套看起来与Matlab代码不同。选择取决于性能或与原始代码的相似性。但是，如果性能是一个问题，那么还有很多事情要考虑，无论如何。总结：没有一种最好的方法。

由于OP明确要求不改进代码，我明确要求他/她忽略这部分答案。

构建对角矩阵的更好方法是使用np.ones而不是在对角线元素上循环。

K = {}
for i in range(num_nodes):
    for j in range(num_nodes):
        K[i, j] = -np.ones((3, 3))

此外，如果这是首选方法，则可以在没有（很多）事先初始化的情况下构建嵌套列表：

K = []
for i in range(num_nodes):
    K.append([])
    for j in range(num_nodes):
        K[-1].append(-np.ones((3, 3)))

现在，为了我的灵魂的平安，让我分开提供关于OP代码的反馈：

k_topology = [[]]
for i in range(x):
    for i in range(x):
        k_topology[[i][j]].extend(np.zeros(3,3))

这与原始的Matlab代码（不同的变量名称）
两个循环都使用i。永远不会定义j。
[[i][j]]使用一个元素i构建一个列表，并尝试获取第j个元素。如果j不是0，则会导致错误。
list.extend a将参数的所有元素分别附加到列表中 - 在本例中为单个行。使用list.append是正确的，因为整个3x3矩阵应作为K中的一个元素附加。
np.zeros(3, 3)应为np.zeros((3, 3))（假设np是numpy的别名），因为该函数的形状是第一个参数，而不是多个参数。

Answer 2

使用我在链接帖子中演示的Octave / scipy save / loadmat：

在Octave会议中

SAPbobsCOM.Company oCompany = new SAPbobsCOM.Company();

访问一个单元格：

>> num_nodes=3
num_nodes =  3
>> num_nodes=3;
>> K=cell(num_nodes, num_nodes);
>> for i = 1:num_nodes
   for j = 1:num_nodes
      K{i,j} = zeros(2,2);
   end
end

>> K
K =
{
  [1,1] =

     0   0
     0   0

  [2,1] =

     0   0
     0   0
etc

访问一个单元格的一个元素：

>> K{1,2}
ans =

   0   0
   0   0

在Python中

>> K{1,2}(1,1)
ans = 0

>> save -7 kfile.mat K

In [31]: from scipy import io In [32]: data = io.loadmat('kfile.mat') In [34]: data Out[34]: {'K': array([[array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]]), array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]]), array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]])], [array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]]), array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]]), array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]])], [array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]]), array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]]), array([[ 0., 0.], [ 0., 0.]])]], dtype=object), '__globals__': [], '__header__': b'MATLAB 5.0 MAT-file, written by Octave 4.0.0, 2017-02-15 19:05:44 UTC', '__version__': '1.0'} In [35]: data['K'].shape Out[35]: (3, 3) In [36]: data['K'][0,0].shape Out[36]: (2, 2) In [37]: data['K'][0,0][0,0] Out[37]: 0.0将loadmat视为2d对象dtype数组;常规矩阵是2d数字数组。对象数组在很多方面类似于嵌套的Python列表。

如何在Python 3中翻译MATLAB单元？

2 个答案: