在有限数量的随机位置填充零数组，对角线除外

Question

我有一个 2D numpy 数组，它的 (N,N) 大小只有 0。我随机想向这个数组插入十二个 1，同时保持对角线位置的值等于 0。到目前为止我尝试的是：

import numpy as np
def func(N=20):
    x= np.zeros((N,N))
    for m in range(N):
        for n in range(N):
                if m == n:
                    x[m][n] == 0
                else:
                    if np.count_nonzero(x) <= 12:
                            x.fill(1)
                            return (np.count_nonzero)
    print (x)

我得到的输出是一个全为 1 的 N,N 数组。当数量达到 12 时，我无法停止插入 1。我该如何解决？

Answer 1

由于您使用的是 NumPy，并且如果您可以使用替代的矢量化解决方案，那么这里有一个带有掩码并使用 np.random.choice -

选择那些位置的解决方案

def random_off_diag_fill(N, num_rand = 12, fillval=1):
    # Initialize array
    x= np.zeros((N,N),dtype=type(fillval))

    # Generate flat nondiagonal indices using masking
    idx = np.flatnonzero(~np.eye(N,dtype=bool))

    # Select num_rand random indices from those and set those
    # in a flattened view of the array to be as fillval
    x.ravel()[np.random.choice(idx, num_rand, replace=0)] = fillval
    return x

样本运行 -

In [57]: random_off_diag_fill(N=8, num_rand=12, fillval=1)
Out[57]: 
array([[0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]])

In [63]: random_off_diag_fill(N=5, num_rand=12, fillval=2.45)
Out[63]: 
array([[ 0.  ,  0.  ,  0.  ,  0.  ,  2.45],
       [ 2.45,  0.  ,  2.45,  0.  ,  2.45],
       [ 0.  ,  2.45,  0.  ,  2.45,  2.45],
       [ 2.45,  2.45,  0.  ,  0.  ,  0.  ],
       [ 2.45,  2.45,  0.  ,  2.45,  0.  ]])

在有限数量的随机位置填充零数组，对角线除外

Filling a zeros array at limited number of random places except diagonal ones

numpy

python-3.x

numpy-random