python - tutorial - Tomar subarreglos de una matriz numpy con un paso/tamaño dado

numpy tutorial español pdf

Question

Digamos que tengo una matriz Python Numpy a .

a = numpy.array([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11])

Quiero crear una matriz de subsecuencias a partir de esta matriz de longitud 5 con zancada 3. La matriz de resultados, por lo tanto, se verá de la siguiente manera:

numpy.array([[1,2,3,4,5],[4,5,6,7,8],[7,8,9,10,11]])

Una posible forma de implementar esto sería usar un bucle for.

result_matrix = np.zeros((3, 5))
for i in range(0, len(a), 3):
  result_matrix[i] = a[i:i+5]

¿Hay una forma más limpia de implementar esto en Numpy?

Answer 1

Enfoque n. ° 1: Uso de la broadcasting :

def broadcasting_app(a, L, S ):  # Window len = L, Stride len/stepsize = S
    nrows = ((a.size-L)//S)+1
    return a[S*np.arange(nrows)[:,None] + np.arange(L)]

Enfoque n. ° 2: uso de NumPy strides más eficientes:

def strided_app(a, L, S ):  # Window len = L, Stride len/stepsize = S
    nrows = ((a.size-L)//S)+1
    n = a.strides[0]
    return np.lib.stride_tricks.as_strided(a, shape=(nrows,L), strides=(S*n,n))

Ejecución de muestra:

In [143]: a
Out[143]: array([ 1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11])

In [144]: broadcasting_app(a, L = 5, S = 3)
Out[144]: 
array([[ 1,  2,  3,  4,  5],
       [ 4,  5,  6,  7,  8],
       [ 7,  8,  9, 10, 11]])

In [145]: strided_app(a, L = 5, S = 3)
Out[145]: 
array([[ 1,  2,  3,  4,  5],
       [ 4,  5,  6,  7,  8],
       [ 7,  8,  9, 10, 11]])