使用numpy将矩阵更高的对角线清零

时间:2015-03-24 10:51:15

标签: python numpy matrix

我们说我们有一个n x n矩阵。以n = 4为例:

x x x x
x x x x
x x x x
x x x x

这就是我想要实现的目标:

当cut = 1时,从函数参数给出,矩阵变为:

x x x x
x x x x
x x x x
x x x 0

当cut = 3时:

x x x x
x x x 0
x x 0 0
x 0 0 0

当cut = 5时:

x x 0 0
x 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0

正如我们所看到的,对角线正在被切割成正向斜线,第一个斜线下的所有东西都将为零。

我正在使用numpy的矩阵工具来生成矩阵,但我不知道如何编写这样的算法。有什么帮助吗?

你总是可以假设这个矩阵是n×n矩阵并且切割< 2n - 1

3 个答案:

答案 0 :(得分:5)

您可以使用np.tri生成一个矩阵,其中包含低于给定对角线且上面为零的矩阵。由于你想要将右下角归零,我们必须左右翻转:

bottom_right = lambda N, k: np.fliplr(np.tri(N, k=k-N)) == 1

例如,bottom_right(4, 2)创建以下布尔矩阵:

array([[False, False, False, False],
       [False, False, False, False],
       [False, False, False,  True],
       [False, False,  True,  True]], dtype=bool)

您可以将其用作切片以清除角落:

a = np.ones((4, 4))
a[bottom_right(4, 2)] = 0

a现在

array([[ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  0.],
       [ 1.,  1.,  0.,  0.]])

另一种方式:

基于Mathias711's answer的单行代码:

f = lambda a, k: np.fliplr(np.triu(np.fliplr(a), k=k-a.shape[0]+1))

答案 1 :(得分:3)

a = np.array(range(16)).reshape((4,4))
b = np.array([list(i[::-1]) for i in a])
b = np.triu(b,-2)
b = np.array([list(i[::-1]) for i in b])
print b

的产率:

array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [12, 13, 14,  0]])

因此,-2中的triu对应于您在问题中想要的1。确保执行此操作的功能可以纠正此效果。我知道它不是你遇到的最蟒蛇,但它可以解决问题。

答案 2 :(得分:3)

您可以使用以下简单功能:

>>> def convertor(cut,array):
...     return np.flipud(np.tri(4,4,3-cut)).__mul__(array)

在这个函数中,我创建了一个与你的矩阵具有相同维度的矩阵np.trinp.flipud函数。但它根据你想要的结果由0和1组成。例如{ {1}}你将拥有:

cut = 2

所以现在你需要把这个矩阵与你的相乘!我们在功能中返回了!

演示:

>>> np.flipud(np.tri(4,4,3-2))
array([[ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  0.],
       [ 1.,  1.,  0.,  0.]])
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