Question

不确定是这个问题的最佳方法是什么，但是基本上我想根据提供的位置和指定的距离用值填充现有的numpy数组。假设沿对角线走是无效的。

例如，假设我们有一个只有0的数组。

[[0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]]

如果我想将（2,2）作为距离为1的位置，则它将在距提供的位置（包括自身）距离为1的位置填充值为1的矩阵。因此矩阵如下所示：

[[0 0 0 0 0]
 [0 0 1 0 0]
 [0 1 1 1 0]
 [0 0 1 0 0]
 [0 0 0 0 0]]

如果我提供的距离为2，则看起来像这样：

[[0 0 1 0 0]
 [0 1 1 1 0]
 [1 1 1 1 1]
 [0 1 1 1 0]
 [0 0 1 0 0]]

基本上，距离位置2内的所有内容都将填充值1。假设对角线运动无效。

我还想支持包装，如果相邻元素超出范围，它将包装。

例如，如果提供的位置是距离为1的（4,4），则矩阵应如下所示：

[[0 0 0 0 1]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 1]
 [1 0 0 1 1]]

我尝试使用np.ogrid和1的真实位置的掩码，但似乎无法使其正常工作。

Answer 1

您实际上想做的是binary dilation，但是包装带来了问题。幸运的是，scipy的{{3}}函数具有wrap模式，我们可以利用它：

from scipy.ndimage.morphology import grey_dilation, generate_binary_structure, iterate_structure

st = generate_binary_structure(2,1)

# st essentially defines "neighbours", 
# and you can expand n times this using iterate_structure(st, n):

# >>> st
# array([[False,  True, False],
#        [ True,  True,  True],
#        [False,  True, False]])

# >>> iterate_structure(st,2)
# array([[False, False,  True, False, False],
#        [False,  True,  True,  True, False],
#        [ True,  True,  True,  True,  True],
#        [False,  True,  True,  True, False],
#        [False, False,  True, False, False]])


a = np.zeros((5,5))
a[4,4] = 1
dist = 1

dilated = grey_dilation(a, footprint = iterate_structure(st,dist), mode='wrap')

作为为您创建数组的函数：

from scipy.ndimage.morphology import grey_dilation, generate_binary_structure, iterate_structure

def create(size, dist, loc):
    a = np.zeros((size,size), dtype=int)
    a[loc] = 1
    st = generate_binary_structure(2,1)
    return grey_dilation(a, footprint = iterate_structure(st,dist), mode='wrap')

示例：重现所需的输入和输出：

>>> create(5, 1, (2,2))
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

>>> create(5, 2, (2,2))
array([[0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0]])

>>> create(5, 1, (4,4))
array([[0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [1, 0, 0, 1, 1]])

Answer 2

def create(size, dist, loc):
    a = np.zeros((size, size))
    for i in range(-dist, dist + 1):
        for j in range(-dist + abs(i), dist - abs(i) + 1):
            i_ = (i + loc[0]) % size
            j_ = (j + loc[1]) % size
            a[i_, j_] = 1
    return a

create(5, 1, (4, 4))

返回

array([[0., 0., 0., 0., 1.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 1.],
       [1., 0., 0., 1., 1.]])

Answer 3

这可能不是最有效的解决方案，但是您可以尝试遍历数组中的所有元素，检查它们与提供的位置之间的距离是否是您想要的值，如果是，请将该元素的值替换为指定的值。基本代码结构：

# declar my_arr
value = 1
distance = 2
centre_point = (4,4)
for row_index in range(len(my_arr)):
    for col_index in range(len(my_arr[row_index])):
        if distanceToPoint(row_index,col_index,centre_point) <= distance:
            my_arr[row_index][col_index] = value

distanceToPoint函数将如下所示：

def distanceToPoint(x,y,point):
   px,py = point
   dx,dy = px-x,py-y
   if x==px:
       return py-y
   if y==py:
       return px-x
   if abs(dx)==abs(dy):
       return dx
   else:
       return 1000000 #an arbitrarily large amount which should be bigger than distance

填充numpy数组中的相邻元素

3 个答案: