使用numpy生成n維中1和-1的所有組合？

Question

我需要一種在給定尺寸的情況下使用[-1，1]的所有可能組合生成numpy數組的方法。

例如，如果我有2個維度，我將得到：[[1，1]，[1，-1]，[-1，1]，[-1，-1]]

如果我有3個維度，我會得到：[[1，1，1]，[1，1，-1]，[1，-1，1]，[1，-1，-1]，[-1， 1，1]，[-1，1，-1]，[-1，-1，1]，[-1，-1，-1]]，

我已經嘗試過這樣的事情：

import numpy as np                      
def permgrid(n):
    inds = np.indices((2,) * n)
    return inds.reshape(n, -1).T

但這只會返回0和1的所有組合。

Answer 1

您可以使用itertools中的product函數。

基本上，您會得到所有重復為2的組合。

print (list(itertools.product([1,-1], repeat=2)))

itertools.product（* iterables [，重復]）

輸入可迭代項的笛卡爾積。

大致等效於生成器表達式中的嵌套for循環。

你可以在這里閱讀更多

Answer 2

要么替換，

def permgrid(n):
    inds = np.indices((2,) * n)
    out = inds.reshape(n, -1).T
    return np.where(out==0, -np.ones_like(out), out)

或用數學來做：

def permgrid(n):
    inds = np.indices((2,) * n)
    return inds.reshape(n, -1).T*2-1

Answer 3

您可能想看看itertools 。 它是用於生成排序序列等的程序包。

import itertools as it

for element in it.combinations_with_replacement([1,-1],3):
  print element

Answer 4

這是NumPy's broadcasting基於NumPy's broadcasting的方法-

def broadcasting_typecast(n):
    return -2*((np.arange(2**n)[:,None] & (1 << np.arange(n-1,-1,-1))) != 0)+1

樣品運行-

In [231]: n = 2

In [232]: broadcasting_typecast(n)
Out[232]: 
array([[ 1,  1],
       [ 1, -1],
       [-1,  1],
       [-1, -1]])

In [233]: n = 3

In [234]: broadcasting_typecast(n)
Out[234]: 
array([[ 1,  1,  1],
       [ 1,  1, -1],
       [ 1, -1,  1],
       [ 1, -1, -1],
       [-1,  1,  1],
       [-1,  1, -1],
       [-1, -1,  1],
       [-1, -1, -1]])

Answer 5

您可以使用np.ix_ 。 優點：您可以輕松地將-1,1替換為所需的數字（其他數字，其他dtype，大於2等）

>>> n = 3
>>> out = np.empty(n*(2,)+(n,), dtype=int)
>>> for j, sl in enumerate(np.ix_(*(n*((-1,1),)))):
...     out[..., j] = sl
... 
>>> out
array([[[[-1, -1, -1],
         [-1, -1,  1]],

        [[-1,  1, -1],
         [-1,  1,  1]]],


        [[[ 1, -1, -1],
         [ 1, -1,  1]],

        [[ 1,  1, -1],
         [ 1,  1,  1]]]])

可選地：

flat_out = np.reshape(out, (-1, n))