Как разбить матрицу на 4 блока с помощью numpy?
я реализую матричное умножение Штрассена с использованием python. На шаге деления мы разделяем большую матрицу на меньшие подматрицы. Есть ли встроенная функция numpy для разделения матрицы?
3 ответов
не совсем, но с помощью нотации среза массива вы должны быть в состоянии сделать это самостоятельно довольно легко.
>>> A = np.linspace(0,24,25).reshape([5,5,])
>>> A
array([[ 0., 1., 2., 3., 4.],
[ 5., 6., 7., 8., 9.],
[ 10., 11., 12., 13., 14.],
[ 15., 16., 17., 18., 19.],
[ 20., 21., 22., 23., 24.]])
сделайте B верхним левым 2x2 в A:
>>> B = A[0:2,0:2]
обратите внимание, что B-это представление, оно разделяет данные с A
>>> B[1,1] = 60
>>> print A
[[ 0. 1. 2. 3. 4.]
[ 5. 60. 7. 8. 9.]
[ 10. 11. 12. 13. 14.]
[ 15. 16. 17. 18. 19.]
[ 20. 21. 22. 23. 24.]]
если вам нужно скопировать данные из A, используйте метод копирования:
>>> B = A[0:2,0:2].copy()
>>> B
array([[ 0., 1.],
[ 5., 60.]])
>>> B[1,1] = 600
>>> B
array([[ 0., 1.],
[ 5., 600.]])
>>> A
array([[ 0., 1., 2., 3., 4.],
[ 5., 60., 7., 8., 9.],
[ 10., 11., 12., 13., 14.],
[ 15., 16., 17., 18., 19.],
[ 20., 21., 22., 23., 24.]])
я столкнулся с той же проблемой и нашел некоторые встроенные функции numpy для разделения моей матрицы на 4 подматрицы (мои матрицы имеют размер 2^N*2^N)
вот код, который я написал:
upper_half = np.hsplit(np.vsplit(my_matrix, 2)[0], 2)
lower_half = np.hsplit(np.vsplit(my_matrix, 2)[1], 2)
upper_left = upper_half[0]
upper_right = upper_half[1]
lower_left = lower_half[0]
lower_right = lower_half[1]
бонус, чтобы рекомбинировать их с помощью numpy:
C=np.vstack([np.hstack([c11, c12]), np.hstack([c21, c22])])
vsplit hsplit hstack и vstack, похоже, сделаны для этой цели
По данным ответ можно использовать swapaxes
:
вы можете создать вспомогательный метод, как это:
def split(array, nrows, ncols):
"""Split a matrix into sub-matrices."""
r, h = array.shape
return (array.reshape(h//nrows, nrows, -1, ncols)
.swapaxes(1, 2)
.reshape(-1, nrows, ncols))
пример использования
import numpy as np
array = np.array([
[1, 1, 2, 2],
[3, 3, 4, 4],
[5, 5, 6, 6],
[7, 7, 8, 8]])
A, B, C, D = split(array, 2, 2)
# A =
# [[1 1]
# [3 3]]
# B =
# [[2 2]
# [4 4]]
# C =
# [[5 5]
# [7 7]]
# D =
# [[6 6]
# [8 8]]
print('A = \n{}\n\n'
'B = \n{}\n\n'
'C = \n{}\n\n'
'D =\n{}'.format(A, B, C, D))