Python 2d 数组布尔减少

Posted 2023-05-08

【中文标题】Python 2d 数组布尔减少

【英文标题】：Python 2d array boolean reduction

【发布时间】：2019-03-20 07:05:38

【问题描述】：

我有一个由布尔值（真、假）组成的二维数组。我想根据内容的逻辑函数将数组合并为一维。

例如 输入：

[[True, True, False],
 [False, False, False],
 [True, True, True]]

输出（逻辑与）：

[False,
 False,
 True]

没有循环怎么办？

【问题讨论】：

为什么没有循环？循环用于迭代可变长度的可迭代对象，因此如果您在没有循环的情况下执行此操作，您将失去“可变长度”的好处（并且必须对索引进行硬编码）。还是您只是在采用一种对您隐藏循环的方法？

【参考方案1】：

您可以将 Python 的内置 all 方法与列表理解一起使用：

[all(x) for x in my_list]

如果这对您来说仍然太循环，请将其与 map 结合使用：

map(all, my_list)

请注意，map 在 Python 3 中不会返回列表。如果您想要一个列表作为结果，您可以调用 list(map(all, my_list))。

【讨论】：

在 python 3 中小心map，因为它不会创建列表（但在循环中使用时会更好）

【参考方案2】：

你也可以在没有 NumPy 的情况下做到这一点。这是使用列表理解的一种解决方案。解释：它将遍历子列表，即使每个子列表中的一项是False，它也会输出False，否则输出True。

inp = [[True, True, False],[False, False, False],[True, True, True]]
out = [False if False in i else True for i in inp]
print (out)

# [False, False, True]

下面 Jean 建议的替代方案（不那么冗长）：

out = [False not in i for i in inp]

【讨论】：

当您在子列表中可以有其他虚假值（例如0）时，这很聪明，但并不完全等同于每个子列表的x1 and x2 and ... xn。当然，OP 明确表示布尔值，所以这只是一个旁注。

好吧，OP 说只有真或假，所以我的解决方案解决了这个问题

【参考方案3】：

我假设您想对行应用逻辑与。你可以申请numpy.all。

>>> import numpy as np
>>> a = np.array([[True, True, False], [False, False, False], [True, True, True]])
>>> a
array([[ True,  True, False],
       [False, False, False],
       [ True,  True,  True]])
>>> 
>>> np.all(a, axis=1)
array([False, False,  True])

对于没有numpy 的解决方案，您可以使用operator.and_ 和functools.reduce。

>>> from operator import and_
>>> from functools import reduce
>>> 
>>> lst = [[True, True, False], [False, False, False], [True, True, True]]
>>> [reduce(and_, sub) for sub in lst]
[False, False, True]

编辑：实际上，reduce 在这种特殊情况下有点多余。

>>> [all(sub) for sub in lst]
[False, False, True]

也能胜任这项工作。

【参考方案4】：

您可以通过numpy 和numpy.all function 来做到这一点：

>>> import numpy as np
>>> arr = np.array([[True, True, False],
... [False, False, False],
... [True, True, True]]
... )
>>> np.all(arr, axis=1)
array([False, False,  True])

因此，如果第 i 行的 所有 元素都是 True，那么第 i 元素是 True，并且False 否则。请注意，列表应该是矩形（所有子列表应该包含相同个布尔值）。

在“纯”Python 中，您也可以使用 all 函数，例如：

>>> data = [[True, True, False], [False, False, False], [True, True, True]]
>>> list(map(all, data))
[False, False, True]

如果“矩阵”不是矩形，这种方法也可以。请注意，对于 空 子列表，这将返回 True，因为空子列表中的 所有 元素都是 True。

【参考方案5】：

您也可以使用map 和reduce 执行此操作：

from functools import reduce

l = [[True, True, False],
    [False, False, False],
    [True, True, True]]

final = list(map(lambda x: reduce(lambda a, b: a and b, x), l))
print(final)
# [False, False, True]

这里的好处是您可以将reduce 函数更改为其他内容（例如，OR 或更冒险的内容）。