jq中的向量数学算术运算

Vector math arithmetic operations in jq

我想对存储数字的 json 数组执行向量数学运算。总之如何使用jq实现一对一的算术运算呢?

我尝试使用 'map' 过滤器,但无法达到我的预期。

jq 'map(one-to-one)' <<< "{\"a\":[1,2], \"b\":[3,4]}"

jq 'map(one-to-one)' <<< "[[1,2],[3,4]]"

应该生产

[3,8]
jq '. | transpose | map(reduce .[] as $item (1; . * $item))' <<< "[[1,2],[3,4]]"

Transpose 为我们提供了需要相乘的元素:[[1, 3], [2, 4]]。然后我们可以使用 reduce.

将每个子数组映射到它的乘积。

对象版本略有不同,因为我们需要从属性中获取这些值:

jq '[.[]] | transpose | map(reduce .[] as $item (1; . * $item))' <<< "{\"a\":[1,2], \"b\":[3,4]}"

对于这类问题,定义一个泛型函数是有意义的:

# Input is assumed to be an array of two numeric arrays of the same length
def pairwise: transpose | map(.[0] * .[1]);

我们现在可以通过多种方式轻松使用它:

[[1,2],[3,4]] | pairwise

{"a":[1,2], "b":[3,4]} | [.a,.b] | pairwise

{"a":[1,2], "b":[3,4]} | [.[]] | pairwise

每种情况下的结果当然是[3,8]

效率

对于非常大的输入,可能值得避免 transpose:

def pairwise:
   .[0] as $x | .[1] as $y 
   | reduce range(0; $x|length) as $i ([]; . + [$x[$i] * $y[$i]]);

通常对于向量,人们对内积感兴趣,为了提高效率,最好直接定义内积,例如如下:

def inner($a; $b):
  reduce range(0;$a|length) as $i (0; . + $a[$i]*$b[$i]);