Python: Justificación de la matriz NumPy

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Question

Por favor, soy un poco nuevo en Python y ha sido agradable, podría comentar que Python es muy sexy hasta que necesité cambiar el contenido de una matriz 4x4 que quiero usar para construir una demostración del juego 2048. here estoy. esta función

def cover_left(matrix):
        new=[[0,0,0,0],[0,0,0,0],[0,0,0,0],[0,0,0,0]]
        for i in range(4):
             count=0
             for j in range(4):
                if mat[i][j]!=0:
                    new[i][count]=mat[i][j]
                    count+=1
        return new

Esto es lo que hace esta función si la llamas así

cover_left([
              [1,0,2,0], 
              [3,0,4,0], 
              [5,0,6,0], 
              [0,7,0,8]
          ])

Cubrirá los ceros a la izquierda y producirá

[  [1, 2, 0, 0],
   [3, 4, 0, 0],
   [5, 6, 0, 0],
   [7, 8, 0, 0]]

Por favor, necesito que alguien me ayude con una forma numpy de hacer esto, que creo que será más rápido y requerirá menos código (lo estoy usando en un cover_up de búsqueda de profundidad primero) y, lo que es más importante, la implementación de cover_up , cover_down y

`cover_left`.
`cover_up`
    [  [1, 7, 2, 8],
       [3, 0, 4, 0],
       [5, 0, 6, 0],
       [0, 0, 0, 0]]
`cover_down`
    [  [0, 0, 0, 0],
       [1, 0, 2, 0],
       [3, 0, 4, 0],
       [5, 7, 6, 8]]
`cover_right`
    [  [0, 0, 1, 2],
       [0, 0, 3, 4],
       [0, 0, 5, 6],
       [0, 0, 7, 8]]

Gracias por adelantado.

Answer 1

Aquí hay un enfoque vectorizado inspirado en this other post y generalizado para cubrir non-zeros en las cuatro direcciones:

def justify(a, invalid_val=0, axis=1, side=''left''):    
    """
    Justifies a 2D array

    Parameters
    ----------
    A : ndarray
        Input array to be justified
    axis : int
        Axis along which justification is to be made
    side : str
        Direction of justification. It could be ''left'', ''right'', ''up'', ''down''
        It should be ''left'' or ''right'' for axis=1 and ''up'' or ''down'' for axis=0.

    """

    if invalid_val is np.nan:
        mask = ~np.isnan(a)
    else:
        mask = a!=invalid_val
    justified_mask = np.sort(mask,axis=axis)
    if (side==''up'') | (side==''left''):
        justified_mask = np.flip(justified_mask,axis=axis)
    out = np.full(a.shape, invalid_val) 
    if axis==1:
        out[justified_mask] = a[mask]
    else:
        out.T[justified_mask.T] = a.T[mask.T]
    return out

Ejecuciones de muestra:

In [473]: a # input array
Out[473]: 
array([[1, 0, 2, 0],
       [3, 0, 4, 0],
       [5, 0, 6, 0],
       [6, 7, 0, 8]])

In [474]: justify(a, axis=0, side=''up'')
Out[474]: 
array([[1, 7, 2, 8],
       [3, 0, 4, 0],
       [5, 0, 6, 0],
       [6, 0, 0, 0]])

In [475]: justify(a, axis=0, side=''down'')
Out[475]: 
array([[1, 0, 0, 0],
       [3, 0, 2, 0],
       [5, 0, 4, 0],
       [6, 7, 6, 8]])

In [476]: justify(a, axis=1, side=''left'')
Out[476]: 
array([[1, 2, 0, 0],
       [3, 4, 0, 0],
       [5, 6, 0, 0],
       [6, 7, 8, 0]])

In [477]: justify(a, axis=1, side=''right'')
Out[477]: 
array([[0, 0, 1, 2],
       [0, 0, 3, 4],
       [0, 0, 5, 6],
       [0, 6, 7, 8]])

Answer 2

Gracias a todo esto es lo que luego uso

def justify(a, direction):
    mask = a>0
    justified_mask = numpy.sort(mask,0) if direction == ''up'' or direction ==''down'' else numpy.sort(mask, 1)
    if direction == ''up'':
        justified_mask = justified_mask[::-1]
    if direction ==''left'':
        justified_mask = justified_mask[:,::-1]
    if direction ==''right'':
        justified_mask = justified_mask[::-1, :]    
    out = numpy.zeros_like(a) 
    out.T[justified_mask.T] = a.T[mask.T]
    return out