Python-计算列表向量的质心

Question

我有一个包含向量集的列表，所有向量都带有3个坐标。 我需要获得一个新列表，其中将包括根据它们的团队这些矢量各自坐标的平均值。 特别是，我有一个（数字）列表列表：

list=[[[1,1,1],[0,1,0]],[[0,0,2]],[[1,1,1],[2,2,2],[2,2,1]]]

我想要得到以下列表：

new_list=[[1/2,1,1/2],[0,0,2],[5/3,5/3,4/3]]

这是通过将list的前两个向量的相应坐标相加然后除以它们的数量而得出的，即：

[(1+0)/2, (1+1)/2, (0+1)/2]

然后串联list的第三个元素

[0,0,2]

最后将最后三个向量的相应“坐标”相加并除以它们的数量，即：

[(1+2+2)/3,(1+2+2)/3,(1+2+1)/3]

我曾尝试使用一系列嵌套的for loops来完成上述操作，但我一直在跟踪它，并得到错误的结果。 很抱歉，我的问题被遗忘了，但是我真的找不到更好的方式来描述我的情况。

Answer 1

您需要拉链！ 遍历输入列表，压缩子列表，然后对压缩结果中的每个元素求平均值！

>>> lis = [[[1,1,1],[0,1,0]],[[0,0,2]],[[1,1,1],[2,2,2],[2,2,1]]]
>>> centroid = lambda inp: [[sum(m)/float(len(m)) for m in zip(*l)] for l in inp]
>>> centroid(lis)
[[0.5, 1.0, 0.5], [0.0, 0.0, 2.0], [1.6666666666666667, 1.6666666666666667, 1.3333333333333333]]

为了解释质心功能，

>>> [zip(*l) for l in lis] #iterate through the input list and zip them to get what you call `adding the respective coordinates of the first two vectors of list`
[[(1, 0), (1, 1), (1, 0)], [(0,), (0,), (2,)], [(1, 2, 2), (1, 2, 2), (1, 2, 1)]]
>>> [[m for m in zip(*l)] for l in lis]
[[(1, 0), (1, 1), (1, 0)], [(0,), (0,), (2,)], [(1, 2, 2), (1, 2, 2), (1, 2, 1)]]
>>> [[sum(m) for m in zip(*l)] for l in lis]
[[1, 2, 1], [0, 0, 2], [5, 5, 4]]
>>> [[sum(m)/len(m) for m in zip(*l)] for l in lis]
[[0, 1, 0], [0, 0, 2], [1, 1, 1]]
>>> [[sum(m)/float(len(m)) for m in zip(*l)] for l in lis]
[[0.5, 1.0, 0.5], [0.0, 0.0, 2.0], [1.6666666666666667, 1.6666666666666667, 1.3333333333333333]]

注意：如果使用的是python3及更高版本，则除法时无需将整数显式转换为float（）。

Answer 2

这比什么都更是一个会计问题。 我建议分解事物，不要试图花哨（只是让它起作用！）

mlist=[[[1,1,1],[0,1,0]],[[0,0,2]],[[1,1,1],[2,2,2],[2,2,1]]]
A = mlist[0]
A1,A2 = A[0],A[1]
B = mlist[1]
C = mlist[2]
C1,C2,C3 = C[0],C[1],C[2]
A = [(x + y)/2 for x,y, in zip(A1,A2)]
C = [np.sum(x)/len(x) for x in zip(C1,C2,C3)]
new_list = [A,B,C]

Answer 3

首先，我将对三元素列表使用元组，因为您不会对其进行突变：

l = [
     [
      (1, 1, 1),
      (0, 1, 0)
     ],
     [
      (0, 0, 2)
     ],
     [
      (1, 1, 1),
      (2, 2, 2),
      (2, 2, 1)
     ]
    ]

如果您想使用单线pythonic解决方案，请执行以下操作：

print(list(map(lambda *args: sum(args)/len(args), *(map(lambda *args: sum(args)/len(args), *item) for item in l))))

也可以使用函数定义来代替lambda，因为它已经使用了两次：

def mean(*args):
    return sum(args)/len(args)

print(list(map(mean, *(map(mean, *item) for item in l))))

如您所见，该解决方案使用的是lambda /函数，该函数计算传递的参数的平均值。 它还使用了generators和map 。

让我们一步一步看它：

for items in (map(mean, *item) for item in l):
    print(list(items))
# [0.5, 1.0, 0.5]
# [0.0, 0.0, 2.0]
# [1.66666667, 1.666666667, 1.33333333]
step_1 = (map(mean, *item) for item in l)
step_2 = map(mean, *step_1)
print(list(step_2))

在第一步中，我们为列表中的每个元素创建一个生成器（想像它是一个内存有效的数组，您只能使用一次）， *提取第二级列表并将它们作为多个参数传递给功能图。 所以基本上map是在第一次迭代中接收map(mean, (1,1,1), (0,1,0)) 。 Map函数对元组中的每个元素调用一次均值函数，并从每个元组中传递一个元素： mean(1,0) ， mean(1,1)和mean(1,0) ，然后将它们分组到一个映射对象中认为与发电机相同。 请记住，所有这些操作都是针对列表第一级中的每个元素完成的。 因此，我们有一个生成器，该生成器将产生3个地图对象：一个具有mean(1,0) ， mean(1,1)和mean(1,0) ； 第二个具有mean(0) ， mean(0)和mean(2) ，最后一个具有mean(1,2,2) ， mean(1,2,2)和mean(1,2,1) 。

第二步是再次将相同的函数应用于相同的贴图表示，以便我们获得具有以下单个贴图对象： mean(mean(1,0),mean(0),mean(1,2,2)) ， mean(mean(1,1),mean(0),mean(1,2,2))和mean(mean(1,0),mean(2),mean(1,2,1)) 。 通过强制转换为列表，我们可以在控制台中将其打印出来。

Lambda版本完全相同，但具有匿名功能。

如果您使用的是Python 2.7，则需要将len(args)更改为float(len(args)) （两倍于lambda版本，在def版本中仅需更改一次）。