找到 3 Numpy Arrays Python 的交点

Question

我正在尝试编写 function 代码，它为我提供list_2或list_3与 list_ 交叉的list_ 。 因此，如果 numpy 代码中有任何交点，它将给我交点。 我想按顺序获得十字架，因此必须对索引列表进行格式化，以便按照list_2 cross, list_3 cross, list_2 cross或list_3 cross, list_2 cross, list_3 cross等顺序给我一个十字架。所以如果发生了交叉，它必须等待其他数组值通过list才能通过 go。 I do not know how I can go through with this though I have tried using a numpy.where() function and such, I am also using the pandas module so if it has a valid function for this I could use that too.

变量：

list_ = np.array([9887.89 9902.99 9902.99 9910.23 9920.79 9911.34 9920.01 9927.51 9932.3
 9932.33 9928.87 9929.22 9929.22 9935.24 9935.24 9935.26 9935.26 9935.68
 9935.68 9940.5 ])
list_2 = np.array([9935.26 9935.26 9935.68 9935.68 9940.5  9925.19 9925.19 9929.62 9929.65
 9929.93 9932.55 9936.81 9936.84 9937.26 9932.55 9932.55 9932.55 9932.6
 9932.6  9932.6])
list_3_ = np.array([9928.87 9929.22 9929.22 9935.24 9935.24 9935.26 9935.26 9935.68 9935.68
 9940.5  9925.19 9925.19 9929.62 9929.65 9929.93 9932.55 9936.81 9936.84
 9937.26 9932.55])

plot：

预期 Output：

List_2 cross at 5, List_3 cross at 10, List_2 cross at 14, List_3 cross at 15, List_2 cross at 18, List_3 cross at 19

Answer 1

两个系列a和b之间的交叉点或交叉索引是索引i其中：

• 要么 (a _i < b _i和 a _i+1 > b _i+1 ) ( b从上面穿过a )
• 或 (a _i > b _i and a _i+1 < b _i+1 ) ( b从下方穿过a )
• 或 a _i = b _i ( a和b接触)

因此，我们可以通过比较每个数组的“当前”（第i个）和“下一个”（第i+1个）值来获得索引。

def intersection_points(a, *others):
    if a.ndim != 1 or any(other.shape != a.shape for other in others):
        raise ValueError('The arrays must be single dimensional and the same length')
    others = np.array(others)
    indices = np.argwhere(
            ((a[:-1] < others[..., :-1]) & (a[1:] > others[..., 1:])) |  
            ((a[:-1] > others[..., :-1]) & (a[1:] < others[..., 1:])) | 
            (a[:-1] == others[..., :-1]))
    return indices[indices[:, 1].argsort()]   # sort by i

a = np.array([9887.89, 9902.99, 9902.99, 9910.23, 9920.79, 9911.34, 9920.01, 9927.51, 9932.3, 9932.33, 9928.87, 9929.22, 9929.22, 9935.24, 9935.24, 9935.26, 9935.26, 9935.68, 9935.68, 9940.5])
b = np.array([9935.26, 9935.26, 9935.68, 9935.68, 9940.5, 9925.19, 9925.19, 9929.62, 9929.65, 9929.93, 9932.55, 9936.81, 9936.84, 9937.26, 9932.55, 9932.55, 9932.55, 9932.6, 9932.6, 9932.6])
c = np.array([9928.87, 9929.22, 9929.22, 9935.24, 9935.24, 9935.26, 9935.26, 9935.68, 9935.68, 9940.5, 9925.19, 9925.19, 9929.62, 9929.65, 9929.93, 9932.55, 9936.81, 9936.84, 9937.26, 9932.55])
print(intersection_points(a, b, c))

这将返回以下格式的交点数组：

[[ 0  7]
 [ 0  9]
 [ 1  9]
 [ 1 11]
 [ 1 12]
 [ 0 13]
 [ 1 15]
 [ 1 18]]

这意味着b （您的list_2 ）在索引 7、9、13 处与a相交，并且c （您的list_3 ）在索引 9、11、12、15 和 18 处与a相交。

您似乎希望返回的值以某种方式在不同线的交点之间交替，并“等待其他数组值穿过列表，然后它才能通过 go”。 尚不完全清楚这在每种情况下意味着什么，但您可以通过像这样操作结果来做到这一点：

ip = intersection_points(a, b, c)
print(np.concatenate(([ip[0]], ip[1:][ip[:-1, 0] != ip[1:, 0]])))

返回

[[ 0,  7],
 [ 1,  9],
 [ 0, 13],
 [ 1, 15]]

即第一个交叉点是索引 7 处的b ，然后是索引 9 处的c ，然后是 13 处的b ，最后是 15 处的c 。

Answer 2

此 function 将 arrays 转换为列表并返回元组列表：

def find_cross(list_, list_2, list_3):
    
    list_ = list_.tolist()
    list_2 = list_2.tolist()
    list_3 = list_3.tolist()
    
    cross = []
    i=0
    for x,y in zip(list_2, list_3):
        if x in list_:
            cross.append((i, list_.index(x)))
        if y in list_:
            cross.append((i, list_.index(y)))
        i+=1
    return cross