Python 使用numpy按另一个列表对矩阵的行和列进行排序

我有一个正方形的NxN矩阵。这个矩阵通常相当大（N大约5000），我想把这个矩阵的各个部分聚合起来，形成一个更小的矩阵

因此，我有一个包含N个元素的列表，这些元素表示哪些行/列应该在新矩阵中分组在一起

为了使算法更简单更快，我想根据上面的列表对行和列进行排序

例如：

输入5x5矩阵：

row/col |  1 |  2 |  3 |  4 |  5 |
      1 |  5 |  4 |  3 |  2 |  1 |
      2 | 10 |  9 |  8 |  7 |  6 |
      3 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
      4 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
      5 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |

需要说明的是：第一行是[54321]，第一列是[5,10,15,20,25]

包含“标签”的列表，这些标签表示应在新矩阵中将哪些行和列分组在一起：

[2 2 1 3 3]

这意味着新矩阵将为3x3（我们有3个不同的值）

带有标签的矩阵：

labels             2       1      3
               --------- ---- ---------
      row/col |  1 |  2 |  3 |  4 |  5 |
   2 |      1 |  5 |  4 |  3 |  2 |  1 |
   2 |      2 | 10 |  9 |  8 |  7 |  6 |
   1 |      3 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
   3 |      4 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
   3 |      5 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |

预期排序矩阵：

row/col |  3 | 1 |  2 |  4 |  5 |
      3 | 13 |15 | 14 | 12 | 11 |
      1 |  3 | 5 |  4 |  2 |  1 |
      2 |  8 |10 |  9 |  7 |  6 |
      4 | 18 |20 | 19 | 17 | 16 |
      5 | 23 |25 | 24 | 22 | 21 |

通过这个矩阵，我可以很容易地将分组的元素相加，形成3x3矩阵中的一个新元素。请注意，第三列和第三行已移到前面/顶部，因为它的标签值较低（1与2和3）

问题是：如何使用numpy以这种方式对矩阵进行排序？我搜索了其他问题，找到了lexsort、记录数组和其他东西，但作为一个对numpy没有太多经验的人，我发现很难完成我想要的排序

---

提前谢谢

numpy

允许您对数组或列表进行索引，因此更改列和行的顺序很容易

我想这就是你想要的：

>>> a = np.arange(25).reshape(5,5)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19],
       [20, 21, 22, 23, 24]])   

  >>> a[[2,0,1,3,4]] [:,[2,0,1,3,4]]
array([[12, 10, 11, 13, 14],
       [ 2,  0,  1,  3,  4],
       [ 7,  5,  6,  8,  9],
       [17, 15, 16, 18, 19],
       [22, 20, 21, 23, 24]])

作为旁注：

如果只想更改行的顺序，请执行以下操作：

>>> a[[2,0,1,3,4]]
array([[10, 11, 12, 13, 14],
       [ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [15, 16, 17, 18, 19],
       [20, 21, 22, 23, 24]])

如果只想更改列的顺序，请执行以下操作：

>>> a[:,[2,0,1,3,4]] 
array([[ 2,  0,  1,  3,  4],
       [ 7,  5,  6,  8,  9],
       [12, 10, 11, 13, 14],
       [17, 15, 16, 18, 19],
       [22, 20, 21, 23, 24]])

---

numpy

允许对数组或列表进行索引，因此更改列和行的顺序很容易

我想这就是你想要的：

>>> a = np.arange(25).reshape(5,5)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19],
       [20, 21, 22, 23, 24]])   

  >>> a[[2,0,1,3,4]] [:,[2,0,1,3,4]]
array([[12, 10, 11, 13, 14],
       [ 2,  0,  1,  3,  4],
       [ 7,  5,  6,  8,  9],
       [17, 15, 16, 18, 19],
       [22, 20, 21, 23, 24]])

作为旁注：

如果只想更改行的顺序，请执行以下操作：

>>> a[[2,0,1,3,4]]
array([[10, 11, 12, 13, 14],
       [ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [15, 16, 17, 18, 19],
       [20, 21, 22, 23, 24]])

如果只想更改列的顺序，请执行以下操作：

>>> a[:,[2,0,1,3,4]] 
array([[ 2,  0,  1,  3,  4],
       [ 7,  5,  6,  8,  9],
       [12, 10, 11, 13, 14],
       [17, 15, 16, 18, 19],
       [22, 20, 21, 23, 24]])

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啊，是的，连同

numpy.lexsort

我现在有了一个有效的解决方案。我使用lexsort生成带有索引的列表。啊，是的，连同

numpy.lexsort

我现在有了一个有效的解决方案。我使用lexsort生成带有索引的列表。