Python: обоснование массива NumPy
Пожалуйста, я немного новичок в Python и это было приятно, я мог бы прокомментировать, что python очень сексуален, пока мне не понадобилось переместить содержимое матрицы 4x4, которую я хочу использовать при создании игры 2048, демо-версия игры находится здесь, у меня есть эта функция
def cover_left(matrix):
new=[[0,0,0,0],[0,0,0,0],[0,0,0,0],[0,0,0,0]]
for i in range(4):
count=0
for j in range(4):
if mat[i][j]!=0:
new[i][count]=mat[i][j]
count+=1
return new
Вот что делает эта функция, если вы вызываете ее следующим образом
cover_left([
[1,0,2,0],
[3,0,4,0],
[5,0,6,0],
[0,7,0,8]
])
Он покроет нули слева и произведет
[ [1, 2, 0, 0],
[3, 4, 0, 0],
[5, 6, 0, 0],
[7, 8, 0, 0]]
Пожалуйста, мне нужен кто-нибудь, кто поможет мне с numpy способом сделать это, который, я считаю, будет быстрее и потребует меньше кода (я использую алгоритм поиска в глубину) и, что более важно, с реализацией cover_up, cover_down и cover_left.
`cover_up`
[ [1, 7, 2, 8],
[3, 0, 4, 0],
[5, 0, 6, 0],
[0, 0, 0, 0]]
`cover_down`
[ [0, 0, 0, 0],
[1, 0, 2, 0],
[3, 0, 4, 0],
[5, 7, 6, 8]]
`cover_right`
[ [0, 0, 1, 2],
[0, 0, 3, 4],
[0, 0, 5, 6],
[0, 0, 7, 8]]
Переведено автоматически
Ответ 1
Вот векторизованный подход, вдохновленный this other post и обобщенный, чтобы охватить non-zeros все четыре направления -
def justify(a, invalid_val=0, axis=1, side='left'):
"""
Justifies a 2D array
Parameters
----------
A : ndarray
Input array to be justified
axis : int
Axis along which justification is to be made
side : str
Direction of justification. It could be 'left', 'right', 'up', 'down'
It should be 'left' or 'right' for axis=1 and 'up' or 'down' for axis=0.
"""
if invalid_val is np.nan:
mask = ~np.isnan(a)
else:
mask = a!=invalid_val
justified_mask = np.sort(mask,axis=axis)
if (side=='up') | (side=='left'):
justified_mask = np.flip(justified_mask,axis=axis)
out = np.full(a.shape, invalid_val)
if axis==1:
out[justified_mask] = a[mask]
else:
out.T[justified_mask.T] = a.T[mask.T]
return out
Примеры запусков -
In [473]: a # input array
Out[473]:
array([[1, 0, 2, 0],
[3, 0, 4, 0],
[5, 0, 6, 0],
[6, 7, 0, 8]])
In [474]: justify(a, axis=0, side='up')
Out[474]:
array([[1, 7, 2, 8],
[3, 0, 4, 0],
[5, 0, 6, 0],
[6, 0, 0, 0]])
In [475]: justify(a, axis=0, side='down')
Out[475]:
array([[1, 0, 0, 0],
[3, 0, 2, 0],
[5, 0, 4, 0],
[6, 7, 6, 8]])
In [476]: justify(a, axis=1, side='left')
Out[476]:
array([[1, 2, 0, 0],
[3, 4, 0, 0],
[5, 6, 0, 0],
[6, 7, 8, 0]])
In [477]: justify(a, axis=1, side='right')
Out[477]:
array([[0, 0, 1, 2],
[0, 0, 3, 4],
[0, 0, 5, 6],
[0, 6, 7, 8]])
Общий пример (ndarray)
Для ndarray мы могли бы изменить его на -
def justify_nd(a, invalid_val, axis, side):
"""
Justify ndarray for the valid elements (that are not invalid_val).
Parameters
----------
A : ndarray
Input array to be justified
invalid_val : scalar
invalid value
axis : int
Axis along which justification is to be made
side : str
Direction of justification. Must be 'front' or 'end'.
So, with 'front', valid elements are pushed to the front and
with 'end' valid elements are pushed to the end along specified axis.
"""
pushax = lambda a: np.moveaxis(a, axis, -1)
if invalid_val is np.nan:
mask = ~np.isnan(a)
else:
mask = a!=invalid_val
justified_mask = np.sort(mask,axis=axis)
if side=='front':
justified_mask = np.flip(justified_mask,axis=axis)
out = np.full(a.shape, invalid_val)
if (axis==-1) or (axis==a.ndim-1):
out[justified_mask] = a[mask]
else:
pushax(out)[pushax(justified_mask)] = pushax(a)[pushax(mask)]
return out
Примеры запусков -
Входной массив :
In [87]: a
Out[87]:
array([[[54, 57, 0, 77],
[77, 0, 0, 31],
[46, 0, 0, 98],
[98, 22, 68, 75]],
[[49, 0, 0, 98],
[ 0, 47, 0, 87],
[82, 19, 0, 90],
[79, 89, 57, 74]],
[[ 0, 0, 0, 0],
[29, 0, 0, 49],
[42, 75, 0, 67],
[42, 41, 84, 33]],
[[ 0, 0, 0, 38],
[44, 10, 0, 0],
[63, 0, 0, 0],
[89, 14, 0, 0]]])
Для 'front', вместе axis =0 :
In [88]: justify_nd(a, invalid_val=0, axis=0, side='front')
Out[88]:
array([[[54, 57, 0, 77],
[77, 47, 0, 31],
[46, 19, 0, 98],
[98, 22, 68, 75]],
[[49, 0, 0, 98],
[29, 10, 0, 87],
[82, 75, 0, 90],
[79, 89, 57, 74]],
[[ 0, 0, 0, 38],
[44, 0, 0, 49],
[42, 0, 0, 67],
[42, 41, 84, 33]],
[[ 0, 0, 0, 0],
[ 0, 0, 0, 0],
[63, 0, 0, 0],
[89, 14, 0, 0]]])
Вместе axis=1 :
In [89]: justify_nd(a, invalid_val=0, axis=1, side='front')
Out[89]:
array([[[54, 57, 68, 77],
[77, 22, 0, 31],
[46, 0, 0, 98],
[98, 0, 0, 75]],
[[49, 47, 57, 98],
[82, 19, 0, 87],
[79, 89, 0, 90],
[ 0, 0, 0, 74]],
[[29, 75, 84, 49],
[42, 41, 0, 67],
[42, 0, 0, 33],
[ 0, 0, 0, 0]],
[[44, 10, 0, 38],
[63, 14, 0, 0],
[89, 0, 0, 0],
[ 0, 0, 0, 0]]])
Вместе axis=2 :
In [90]: justify_nd(a, invalid_val=0, axis=2, side='front')
Out[90]:
array([[[54, 57, 77, 0],
[77, 31, 0, 0],
[46, 98, 0, 0],
[98, 22, 68, 75]],
[[49, 98, 0, 0],
[47, 87, 0, 0],
[82, 19, 90, 0],
[79, 89, 57, 74]],
[[ 0, 0, 0, 0],
[29, 49, 0, 0],
[42, 75, 67, 0],
[42, 41, 84, 33]],
[[38, 0, 0, 0],
[44, 10, 0, 0],
[63, 0, 0, 0],
[89, 14, 0, 0]]])
Для 'end' :
In [94]: justify_nd(a, invalid_val=0, axis=2, side='end')
Out[94]:
array([[[ 0, 54, 57, 77],
[ 0, 0, 77, 31],
[ 0, 0, 46, 98],
[98, 22, 68, 75]],
[[ 0, 0, 49, 98],
[ 0, 0, 47, 87],
[ 0, 82, 19, 90],
[79, 89, 57, 74]],
[[ 0, 0, 0, 0],
[ 0, 0, 29, 49],
[ 0, 42, 75, 67],
[42, 41, 84, 33]],
[[ 0, 0, 0, 38],
[ 0, 0, 44, 10],
[ 0, 0, 0, 63],
[ 0, 0, 89, 14]]])
Ответ 2
Благодаря всему этому я позже использую
def justify(a, direction):
mask = a>0
justified_mask = numpy.sort(mask,0) if direction == 'up' or direction =='down' else numpy.sort(mask, 1)
if direction == 'up':
justified_mask = justified_mask[::-1]
if direction =='left':
justified_mask = justified_mask[:,::-1]
if direction =='right':
justified_mask = justified_mask[::-1, :]
out = numpy.zeros_like(a)
out.T[justified_mask.T] = a.T[mask.T]
return out