如何將 numpy 向量轉換為矩陣，其中矩陣中的每一列都包含初始向量中各個元素周圍的范圍？

Question

假設我有一個 numpy 向量數組：

array([1, 2, 3])

我想將此向量轉換為一個矩陣，其中每列在初始向量中的各個元素周圍取 +/- 2 的范圍，這樣我的 output 矩陣是：

array([[-1,  0,  1],
       [ 0,  1,  2],
       [ 1,  2,  3],
       [ 2,  3,  4],
       [ 3,  4,  5]])

最好的（最好是矢量化的）方法是什么？

Answer 1

您可以使用以下單線來做到這一點：

result = a + np.array([-1, 0, 1])[:, np.newaxis]

（我認為，一個更優雅的解決方案）。

結果是：

array([[0, 1, 2],
       [1, 2, 3],
       [2, 3, 4]])

編輯

如果范圍取決於某個參數，比如rng ，你可以這樣做：

rng = 2   # From x-2 to x+2
result = a + np.arange(-rng, rng + 1)[:, np.newaxis]

得到：

array([[-1,  0,  1],
       [ 0,  1,  2],
       [ 1,  2,  3],
       [ 2,  3,  4],
       [ 3,  4,  5]])