通过引用组合NumPy阵列

Question

我想在O（1）中将两个数组组合成一个新数组。 然后，我想更改此新数组中的值以更改旧数组中的值。

这是在PyGame的surfarray模块的上下文中，该模块没有返回RGBA（n * m * 4）数组的函数 - 仅分别为RGB（n * m * 3）和A（n * m）数组。 理想情况下，我会在O（1）中创建一个新的数组“RGBA”，它引用“RGB”和“A”数组。 改变“RGBA”会改变“RGB”和“A”，因此改变表面。

我不知道这是否可行，因为我想不出用C做的方法。但是，我可以想到一些想法。 例如，可能有一个numpy数组类型封装了一些子数组，并在内部将索引重定向到C级的正确数据。 这没关系。

Answer 1

您可以创建自己的类来管理引用过程，如下例所示。 你应该进一步研究这个问题，包括使用__getslice__ ， __add__ ， __mul__等切片功能。

import numpy as np
a1 = np.arange(1,11)
a2 = np.arange(101,111)
class Combiner():
    def __init__(self, *args):
        self.arrays = [arg for arg in args]
        self.lens = [len(arg) for arg in args]
    def __getitem__(self,i):
        if i >=0:
            shift = 0
            acc = 0
            for j,l in enumerate(self.lens):
                acc += l
                if i<acc:
                    return self.arrays[j][i-shift]
                shift += l
        if i<0:
            shift = 0
            acc = 0
            for j in xrange(len(self.lens)-1,-1,-1):
                l = self.lens[j]
                acc -= l
                if i>=acc:
                    return self.arrays[j][i+shift]
                shift += l

    def __setitem__(self,i,v):
        if i >=0:
            shift = 0
            acc = 0.
            for j,l in enumerate(self.lens):
                acc += l
                if i<acc:
                    self.arrays[j][i-shift] = v
                    return
                shift += l
        if i<0:
            shift = 0
            acc = 0
            for j in xrange(len(self.lens)-1,-1,-1):
                l = self.lens[j]
                acc -= l
                if i>=acc:
                    self.arrays[j][i+shift] = v
                    return
                shift += l

a3 = Combiner(a1,a2)
print a3[-10]
# 101
a3[-2] = 22222
a3[ 4] = 11111
print a1
#[    1     2     3     4 11111     6     7     8     9    10]
print a2
#[  101   102   103   104   105   106   107   108 22222   110]

Answer 2

我不确定我是否完全理解这个问题。 根据我的知识，如果你初始化pygame和像这样的表面（在每一行中注意“32”），pygame表面是RGBA（确切地说，BGRA）连续数组：

# display surface
DISP = pygame.display.set_mode((window_w, window_h), 0, 32)
# some surface
window = pygame.Surface((w, h), 0, 32) 

另外我建议尽可能使用32位，而不是24位，因为24位表面很难与数组互操作（我使用numpy来存储和操作图像数据）。
例如，如果我没有弄错的话，24位表面的像素数量必须为4。

如上所述，我不确定你的最后任务是什么，但这就是我如何做到的。
例如，使用openCV lib加载图像并将其转换为BGRA数组：

# BGR 3d numpy array array (shape = h, w, 3) with image data
img = cv2.imread(filename)
# BGRA 3d numpy array (shape = h, w, 4) 
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)

然后这个函数将整个数组数据复制到一个表面，只需要确保它们具有相同的像素大小：

# copy array data into a pygame surface
def copy_arr(surface, myarray):
    bv = surface.get_buffer()
    bv.write(myarray.tostring(), 0)

但可能是你想做别的事情。