Изменение значений диагонали матрицы в numpy

Ответ 1

Вы попробовали numpy.fill_diagonal? См. Следующий ответ и этот discussion. Или из документации (хотя в настоящее время не работает):

http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.fill_diagonal.html

Ответ 2

Если вы используете версию numpy, которая не имеет fill_diagonal (правильный путь, чтобы установить диагональ константы) или diag_indices_from, вы можете сделать это довольно легко с нарезкой массива:

# assuming a 2d square array
n = mat.shape[0]
mat[range(n), range(n)] = 0

Это намного быстрее, чем явный цикл в Python, потому что цикл происходит в C и потенциально векторизован.

Одна приятная вещь в том, что вы также можете заполнить диагональ списком элементов, а не постоянным значением (например, diagflat, но для изменения существующей матрицы, а не для создания новой). Например, это установит диагональ вашей матрицы в 0, 1, 2,...:

# again assuming 2d square array
n = mat.shape[0]
mat[range(n), range(n)] = range(n)

Если вам нужно поддерживать больше форм массивов, это сложнее (вот почему fill_diagonal хорош...):

m[list(zip(*map(range, m.shape)))] = 0

(вызов list необходим только в Python 3, где zip возвращает итератор.)

Ответ 3

Вот еще один хороший способ сделать это. Если вы хотите, чтобы одномерный вид основной диагонали массива использовал:

A.ravel()[:A.shape[1]**2:A.shape[1]+1]

Для i-го супердиагонального использования:

A.ravel()[i:max(0,A.shape[1]-i)*A.shape[1]:A.shape[1]+1]

Для i-го поддиагонального использования:

A.ravel()[A.shape[1]*i:A.shape[1]*(i+A.shape[1]):A.shape[1]+1]

Или, вообще говоря, для i-й диагонали, где главная диагональ равна 0, поддиагонали отрицательны и супердиагонали положительны, используйте:

A.ravel()[max(i,-A.shape[1]*i):max(0,(A.shape[1]-i))*A.shape[1]:A.shape[1]+1]

Это виды, а не копии, поэтому они будут работать быстрее для извлечения диагонали, но любые изменения, внесенные в новый объект массива, будут применяться к исходному массиву. На моей машине они работают быстрее, чем функция fill_diagonal при установке основной диагонали на константу, но это не всегда так. Они также могут использоваться для назначения массива значений диагонали, а не только константы.

Примечания. Для небольших массивов может быть быстрее использовать атрибут flat для массива NumPy. Если скорость является серьезной проблемой, может стоить сделать локальную переменную A.shape[1]. Кроме того, если массив не соприкасается, ravel() вернет копию, поэтому, чтобы присвоить значения фрагментированному фрагменту, необходимо будет творчески срезать исходный массив, используемый для генерации срезанного среза (если он смежный ) или использовать атрибут flat.

Кроме того, изначально планировалось, что в NumPy 1.10 и более поздних версиях "диагональный" метод массивов вернет представление вместо копии. Это изменение еще не сделано, но, надеюсь, в какой-то момент этот трюк, чтобы получить представление, больше не понадобится. См. http://docs.scipy.org/doc/numpy-dev/reference/generated/numpy.diagonal.html

Ответ 4

Minimal. Код.

X[np.diag_indices_from(X)] = 0.

Ответ 5

def replaceDiagonal(matrix, replacementList):
    for i in range(len(replacementList)):
        matrix[i][i] = replacementList[i]

Где размер n в n x n-матрице.

Ответ 6

>>> a = numpy.random.rand(2,2)
>>> a
array([[ 0.41668355,  0.07982691], 
       [ 0.60790982,  0.0314224 ]])
>>> a - numpy.diag(numpy.diag(a))
array([[ 0.        ,  0.07982691],
       [ 0.60790982,  0.        ]])

Ответ 7

Вы можете сделать следующее.

Предполагая, что ваша матрица имеет матрицу 4 * 4.

indices_diagonal = np.diag_indices(4)

yourarray[indices_diagonal] = Val