如何创建一个与 numpy 数组重叠 50% 的滑动窗口？ [复制]

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何创建一个与 numpy 数组重叠 50% 的滑动窗口？ [复制]

【英文标题】：How do I create a sliding window with a 50% overlap with a numpy array? [duplicate]

【发布时间】：2018-01-25 14:19:38

【问题描述】：

假设我有一个这样的数组：

array([1, 2, 3, 4, 5, 5, 7, 8, 9, 10])

我想改成

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

这里的窗口大小为4，步长为2。

如何在 Python 函数中执行此操作？

【问题讨论】：

看起来像基本的 numpy 用法。你尝试了什么？您显然需要创建新数组，所以您是否尝试了一个列表理解，其中 start-index 是由 python 的 range() 和 step 控制的？

您想要四个独立的阵列而不是单个 4x4 阵列吗？后者可能更方便，只是as_strided的一个应用。

我想要后者

对于这个用例的一些更一般的 as_strided 示例：skimage's view_as_windows。

【参考方案1】：

你想要numpy.lib.stride_tricks.as_strided

def window(a, w = 4, o = 2, copy = False):
    sh = (a.size - w + 1, w)
    st = a.strides * 2
    view = np.lib.stride_tricks.as_strided(a, strides = st, shape = sh)[0::o]
    if copy:
        return view.copy()
    else:
        return view

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

如果要写入窗口数组，请务必设置copy = True，否则它是内存共享视图。

【讨论】：

我应该在哪里添加copy()？

为澄清而编辑的答案，还修复了偏移量，因为这仅适用于您之前的玩具问题

Expected type 'Optional[Iterable[int]]，得到'int'而不是strides=st

你的意见是什么a？

我输入了a = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10])