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Python 使用掩码的逻辑索引在numpy中工作，而不是在Matlab中

python matlab numpy

Python 使用掩码的逻辑索引在numpy中工作，而不是在Matlab中,python,matlab,numpy,matrix-indexing,Python,Matlab,Numpy,Matrix Indexing,我试图在MATLAB中使用稀疏矩阵重现以下Python代码 >>> print(M) [[0 0 0 0 0] [0 1 1 1 0] [0 1 0 1 0] [0 1 1 1 0] [0 0 0 0 0]] >>> im2var = np.arange(5 * 5).reshape((5, 5)) >>> A = np.zeros((25, 25), dtype=int) >>> A[im2var[M == 1],

我试图在MATLAB中使用稀疏矩阵重现以下Python代码

>>> print(M)
[[0 0 0 0 0]
 [0 1 1 1 0]
 [0 1 0 1 0]
 [0 1 1 1 0]
 [0 0 0 0 0]]
>>> im2var = np.arange(5 * 5).reshape((5, 5))
>>> A = np.zeros((25, 25), dtype=int)
>>> A[im2var[M == 1], im2var[M == 1]] = 1
>>> print(A)
[[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]]
这是我用MATLAB写的

M = [
    0 0 0 0 0;
    0 1 1 1 0;
    0 1 0 1 0;
    0 1 1 1 0;
    0 0 0 0 0
];

im2var = reshape(1:25, [5 5]);
A = zeros(25, 25);
A(im2var(M == 1), im2var(M == 1)) = 1;
num2str(A)
当我运行MATLAB脚本时，我得到了以下矩阵，这与Numpy输出明显不同

ans =

  25x73 char array

    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  1  1  0  0  1  0  1  0  0  1  1  1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
谢谢你的帮助

编辑：我也想实现以下效果，但当前的答案似乎不适用于两组索引

在Python中：

>>> Mp = np.roll(M, 1, axis=1)
>>> A[im2var[M==1], im2var[Mp==1]] = -1
>>> print(A[5:15,5:15])
[[ 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0]
 [ 0  1 -1  0  0  0  0  0  0  0]
 [ 0  0  1 -1  0  0  0  0  0  0]
 [ 0  0  0  1 -1  0  0  0  0  0]
 [ 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0]
 [ 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0]
 [ 0  0  0  0  0  0  1 -1  0  0]
 [ 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0]
 [ 0  0  0  0  0  0  0  0  1 -1]
 [ 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0]]
通过使用当前答案的建议，我编写了以下代码

M = [
    0 0 0 0 0;
    0 1 1 1 0;
    0 1 0 1 0;
    0 1 1 1 0;
    0 0 0 0 0
];

Mp = circshift(M, 1, 2);

ind = find(M);
indp = find(Mp);

A = zeros(25, 25);
A(sub2ind(size(A), ind, ind)) = 1;
A(sub2ind(size(A), ind, indp)) = -1;

num2str(A)

M = [
    0 0 0 0 0;
    0 1 1 1 0;
    0 1 0 1 0;
    0 1 1 1 0;
    0 0 0 0 0
];

Mp = circshift(M, 1, 2);

ind = find(M);
indp = find(Mp.');

A = zeros(25, 25);
A(sub2ind(size(A), ind, ind)) = 1;
A(sub2ind(size(A), ind, indp)) = -1;

num2str(A(5:14, 5:14))
虽然对角线1已成功显示，但-1位于错误的位置

ans =

  25x73 char array

    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0 -1  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
编辑2：

根据编辑后的答案，我尝试了以下代码

M = [
    0 0 0 0 0;
    0 1 1 1 0;
    0 1 0 1 0;
    0 1 1 1 0;
    0 0 0 0 0
];

Mp = circshift(M, 1, 2);

ind = find(M);
indp = find(Mp);

A = zeros(25, 25);
A(sub2ind(size(A), ind, ind)) = 1;
A(sub2ind(size(A), ind, indp)) = -1;

num2str(A)

M = [
    0 0 0 0 0;
    0 1 1 1 0;
    0 1 0 1 0;
    0 1 1 1 0;
    0 0 0 0 0
];

Mp = circshift(M, 1, 2);

ind = find(M);
indp = find(Mp.');

A = zeros(25, 25);
A(sub2ind(size(A), ind, ind)) = 1;
A(sub2ind(size(A), ind, indp)) = -1;

num2str(A(5:14, 5:14))
但它仍然不能产生与edit1中的Python代码相同的结果

ans =

  10x28 char array

    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  1 -1  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  1 -1  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  1 -1  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  1 -1  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  0'
    '0  0  0  0  0  0  0  0  0  1'
在MATLAB中，您可以获得由目标位置的
im2var（M==1）
返回的
A
的相关行和列下标。这也可以通过
find（M.）
来完成，而无需初始化
im2var
或只需
find（M）
，因为在您的情况下
M
等于
transpose（M）
find（M）
返回线性索引，其中
M
不是零，但是
M
的线性索引与
A
的行和列下标相同。您不能直接使用这些行和列下标，需要将它们转换为线性索引，然后继续，即

ind=find（M）；%ind=查找（M.）；一般来说
A（sub2ind（size（A），ind，ind））=1；
p.S:请注意，MATLAB遵循列主顺序，而NumPy遵循行主顺序。

在MATLAB中，您可以获得目标位置的
im2var（M==1）
返回的
A
的相关行和列下标。这也可以通过
find（M.）
来完成，而无需初始化
im2var
或只需
find（M）
，因为在您的情况下
M
等于
transpose（M）
find（M）
返回线性索引，其中
M
不是零，但是
M
的线性索引与
A
的行和列下标相同。您不能直接使用这些行和列下标，需要将它们转换为线性索引，然后继续，即

ind=find（M）；%ind=查找（M.）；一般来说
A（sub2ind（size（A），ind，ind））=1；
p.S:请注意，MATLAB遵循列主顺序，而NumPy遵循行主顺序。

非常感谢！这当然适用于相同的索引情况。我已经更新了我的问题，对两组指数进行了概括。从你原来的问题开始，似乎M和Mᵗ 都是一样的。我已经编辑了答案来纠正这个问题。是的，我确实忘记了最初提到的
Mp
-对不起！我尝试了你的编辑，但仍然不起作用。@fuzz为了回答这个问题，
A（6:15，6:15）
是你期望的结果；不是
A（5:14，5:14）
。在MATLAB中，索引从1开始，而不是从零开始。使用冒号操作符，两个边界都包含在MATLAB中。在使用该功能之前，请参阅文档。MATLAB和NumPy不是一对一兼容的，太感谢你了！这当然适用于相同的索引情况。我已经更新了我的问题，对两组指数进行了概括。从你原来的问题开始，似乎M和Mᵗ 都是一样的。我已经编辑了答案来纠正这个问题。是的，我确实忘记了最初提到的
Mp
-对不起！我尝试了你的编辑，但仍然不起作用。@fuzz为了回答这个问题，
A（6:15，6:15）
是你期望的结果；不是
A（5:14，5:14）
。在MATLAB中，索引从1开始，而不是从零开始。使用冒号操作符，两个边界都包含在MATLAB中。在使用该功能之前，请参阅文档。MATLAB和NumPy不是一对一兼容的Enumpy使用基于0的索引，但MATLAB使用基于1的索引。考虑使用NoPy的文档使用基于0的索引，但是Matlab使用基于1的索引。考虑阅读文档。