Python 查找二维数组中节点的周围邻居列表

Question

我一直在研究一个代码 (Py 2.7)，它生成一个元素数组，每个节点都分配了一些随机数。现在，我想列出周围的元素，并找到最大值的索引。数组大小是可变的（我认为 col = 数组列大小）。我为每个节点分配了编号（我在下面将其称为 's'），以便我可以找到数组元素的二维索引。这是我写的

rn = s/col; cn = s%col;
b = [rr[rn,cn+1],rr[rn-1,cn+1],rr[rn-1,cn],rr[rn-1,cn-1],rr[rn,cn-1],rr[rn+1,cn-1],rr[rn+1,cn],rr[rn+1,cn+1]]
ma = max(b)
a = [i for i,j in enumerate(b) if j == ma]

有没有不需要给每个数组元素编号就可以找到邻居的简单方法？（就像我使用 s 一样）。

Answer 1

您可以为此使用 numpy。首先，让我们创建一个随机的 5x5 矩阵 M 用于测试...

>>> M = np.random.random((5, 5))
>>> M
array([[ 0.79463434,  0.60469124,  0.85488643,  0.69161242,  0.25254776],
       [ 0.07024954,  0.84918038,  0.01713536,  0.42620873,  0.97347887],
       [ 0.3374191 ,  0.99535699,  0.79378892,  0.0504229 ,  0.05136649],
       [ 0.73609556,  0.94250215,  0.67322277,  0.49043047,  0.60657825],
       [ 0.71153444,  0.43242926,  0.29726895,  0.2173065 ,  0.38457722]])

现在我们从这个矩阵中取出一个切片，N，包含一些中心元素的邻居 (x, y)

>>> x, y = 2, 2
>>> N = M[x-1:x+2, y-1:y+2]
>>> N
array([[ 0.84918038,  0.01713536,  0.42620873],
       [ 0.99535699,  0.79378892,  0.0504229 ],
       [ 0.94250215,  0.67322277,  0.49043047]])

我们现在可以得到一个新矩阵，显示原始矩阵 M 的哪些元素等于 N

中的 max

>>> M == N.max()
array([[False, False, False, False, False],
       [False, False, False, False, False],
       [False,  True, False, False, False],
       [False, False, False, False, False],
       [False, False, False, False, False]], dtype=bool)

现在我们可以使用 numpy.where 来获取此矩阵中 True 的元素的索引。 zip 获取元组列表的对象。

>>> zip(*np.where(M == N.max()))
[(2, 1)]

请注意，这些是原始矩阵 M 中的位置，即它们可能包含不在 N 中的元组。或者，您可以只获取 N 中的最大值，但之后您必须添加 x-1 和 y-1 作为偏移量。

>>> zip(*np.where(N == N.max()))
[(1, 0)]

Python 查找二维数组中节点的周围邻居列表

Python find list of surrounding neighbours of a node in 2D array

python

arrays

nearest-neighbor