用 Python 中的倒数替换每个非零元素

Question

我想用它的倒数替换 R4_mod 的每个非零元素。附上所需的输出。

import numpy as np

R4_mod=np.array([[0.00000000e+00, 1.96129124e+10, 0.00000000e+00, 1.88618492e+10,
        0.00000000e+00],
       [6.94076420e+09, 0.00000000e+00, 1.11642674e+09, 0.00000000e+00,
        1.73640817e+10],
       [0.00000000e+00, 1.96129124e+10, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00,
        0.00000000e+00],
       [6.94076420e+09, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00,
        1.73640817e+10],
       [0.00000000e+00, 1.96129124e+10, 0.00000000e+00, 1.88618492e+10,
        0.00000000e+00]])

期望的输出是

array([[0.00000000e+00, 1/1.96129124e+10, 0.00000000e+00, 1/1.88618492e+10,
        0.00000000e+00],
       [1/6.94076420e+09, 0.00000000e+00, 1/1.11642674e+09, 1/0.00000000e+00,
        1.73640817e+10],
       [0.00000000e+00, 1/1.96129124e+10, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00,
        0.00000000e+00],
       [1/6.94076420e+09, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00, 0.00000000e+00,
        1/1.73640817e+10],
       [0.00000000e+00, 1/1.96129124e+10, 0.00000000e+00, 1/1.88618492e+10,
        0.00000000e+00]])

Answer 1

如评论中所述，如果您指定where参数，np.divide可以帮助您。像这样：

np.divide(1, R4_mod, where=R4_mod!=0, out=R4_mod)

之后，R4_mod 将包含除法的结果。就时间和 space 复杂性而言，这种方法应该优于

R4_mod[R4_mod != 0] = 1 / R4_mod[R4_mod != 0]

有效但创建了一个 in-memory 位数组 (R4_mod != 0) 两次并且没有完全利用 numpy。

Answer 2

我们可以创建一个布尔掩码数组，显示数组包含 non_zero 值的位置，如：

mask = R4_mod != 0

# [[False  True False  True False]
#  [ True False  True False  True]
#  [False  True False False False]
#  [ True False False False  True]
#  [False  True False  True False]]

然后我们可以对掩码的 True 值进行 just 操作：

Trues = R4_mod[mask]

# [1.96129124e+10 1.88618492e+10 6.94076420e+09 
#  1.11642674e+09 1.73640817e+10 1.96129124e+10 
#  6.94076420e+09 1.73640817e+10 1.96129124e+10
#  1.88618492e+10]

masked_work = 1 / Trues 

# [5.0986818255508041e-11 5.3017071093962513e-11 1.4407635401300624e-10 
#  8.9571484108307902e-10 5.7590145985088284e-11 5.0986818255508041e-11
#  1.4407635401300624e-10 5.7590145985088284e-11 5.0986818255508041e-11
#  5.3017071093962513e-11]

现在，通过使用掩码数组将计算值应用于主数组，我们得到结果：

R4_mod[mask] = masked_work

所有这些步骤都可以在一行中完成：

R4_mod[R4_mod != 0] = 1 / R4_mod[R4_mod != 0]

必须注意，此解决方案会将原始数组更改为结果数组。如果您需要原始数组，则必须在主数组的副本上执行这些步骤。

用 Python 中的倒数替换每个非零元素

Replacing each non-zero element with the inverse of it in Python

python

numpy