将数学函数从 MATLAB 转换为 Python

Question

我目前正在进行一个项目，该项目涉及将在 MATLAB 中运行的程序翻译成 Python 以提高速度和效率。但是，我遇到了绊脚石。首先，我对波浪号 (~) 在 MATLAB 中表示什么以及如何在 python 中以相应的方式表示感到困惑。其次，我一直在搜索文档，我也很难在 MATLAB 中找到 'sign' 函数的等效函数。

    indi = ~abs(indexd);
    wav = (sum(sum(wv)))/(length(wv)*(length(wv)-1));
    thetau = (sign(sign(wv - wav) - 0.1) + 1)/2;
    thetad = (sign(sign(wav - wv) - 0.1) + 1)/2;

我已经将上一段代码中的 indexd 和 wv 转换为 numpy 数组。 Python替换 ~ 和符号函数的最有效的方法是什么？

Answer 1

如果您正在使用 numpy，那么您还可以使用 ~ 来反转事物，就像 MATLAB 一样。参见：What does the unary operator ~ do in numpy?. The sign function also exists in numpy. You use numpy.sign。因此，上面的代码就是：

>>> import numpy as np
>>> indi = ~np.abs(indexd)
>>> wav = (np.sum(wv))/(len(wv)*(len(wv)-1))
>>> thetau = (np.sign(np.sign(wv - wav) - 0.1) + 1)/2
>>> thetad = (np.sign(np.sign(wav - wv) - 0.1) + 1)/2

请注意，在矩阵上使用 MATLAB 中的 length 可以找到矩阵中的最大维度，而 numpy 使用 len 可以得到矩阵中的总行数。假设 wv 中的行数大于或等于 wv 中的列数，那么上面的代码将按您预期的那样工作。但是，如果您的列数多于行数，那么您需要找到最大的维度并使用它来代替...所以：

>>> import numpy as np
>>> maxdim = np.max(wv.shape)
>>> indi = ~np.abs(indexd)
>>> wav = (np.sum(wv))/(maxdim*(maxdim-1))
>>> thetau = (np.sign(np.sign(wv - wav) - 0.1) + 1)/2
>>> thetad = (np.sign(np.sign(wav - wv) - 0.1) + 1)/2

上面对 numpy.sum 的调用实际上默认对所有维度求和，因此无需调用嵌套 sum 调用对整个矩阵求和（感谢 Divakar！）。

完全推荐你去这里看看很棒的 table 和从 MATLAB 翻译到 numpy 的指南：http://wiki.scipy.org/NumPy_for_Matlab_Users

将数学函数从 MATLAB 转换为 Python

Translating mathematical functions from MATLAB to Python

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