Question

考虑一个由不同密度的壳组成的球体我有两个数组，一个用于每个shell的外半径（rad[]），另一个用于每个shell的密度（den[]）。我想计算出一个给定半径的质量，称为mass[]。

以下for循环方法通过首先找到最里面的壳的质量（内半径为零，因此它是一个球体），然后每个后续壳的质量 - 添加到前一个（求和）来实现所需的结果）质量：

mass = numpy.zeros(len(rad))                                   # create array
mass[0] = den[0]**(rad[0]**3)                                  # find inner sphere mass
for i in range(1,len(mass)):
    mass[i] = mass[i-1] + den[i]*(rad[i]**3 - rad[i-1]**3)     # Find mass out to shell i

注意：我只需要缩放，所以我不担心pi的因素。

有人可以解释为什么以下切片结果不会达到相同的效果吗？

mass = numpy.zeros(len(rad))
mass[0]  = den[0]*(rad[0]**3)
mass[1:] = mass[0:-1] + den[1:]*(rad[1:]**3-rad[0:-1]**3)

Answer 1

原因是numpy数组中的所有元素都将同时计算。第二行中的数组mass[0:-1]将被评估为den[0]*(rad[0]**3)，后面只有零。（一旦计算了行，mass[1]将不再为零的事实是无关紧要的 - 那时为时已晚。）

你注意到了这个例子：

test = numpy.linspace(1,10,num=10)
test[1:] += test[0:-1]
# [  1.   3.   6.  10.  15.  21.  28.  36.  45.  55.]

的工作方式不同，好像加法确实是迭代发生的。您的示例中的差异是向右侧添加了一个值 - 该添加使其成为内存中的新数组（x + y与x不是同一个数组），这样{{1}不再将其视为自我添加。见这个例子

numpy

如果你想做你的for循环的矢量化版本，你可以这样做：

test = numpy.linspace(1,10,num=10)
test[1:] += test[0:-1] + 0
# [  1.   3.   5.   7.   9.  11.  13.  15.  17.  19.]

Numpy数组切片与for循环结果

1 个答案: