numpyで座標のn次元配列を生成する

Question

ここで、関数fをパラメータとして取り、整数（この場合はf（x））を返します。座標は多次元であり、リストの形式である。私の目標は、2つの座標間のすべての値を数え切れない配列に塗りつぶすことです。私はすべての可能なインデックスのリストを作成し、それをベクトル化された関数の入力として使用しようとしました。ここで

は、2次元座標のために私のコードです：

import itertools 
import numpy 


def index_array(lower_corner, upper_corner): 
    x_range = range(lower_corner[0], upper_corner[0]) 
    y_range = range(lower_corner[1], upper_corner[1]) 
    return numpy.array(list(itertools.product(x_range, y_range))) 


print(index_array([2, -2], [5, 3])) 

期待のようにこれは、インデックスのリストを返します。

import itertools 
import numpy 


def f(x): 
    # dummy function 
    return x + 5 


def index_array(lower_corner, upper_corner): 
    # returns all indices between two n-dimensional points 
    range_list = [] 
    for n in range(len(lower_corner)): 
     range_list.append(range(lower_corner[n], upper_corner[n])) 
    return numpy.array(list(itertools.product(*range_list))) 


lower_corner = numpy.array([2, -2]) 
upper_corner = numpy.array([5, 3]) 
indices = index_array(lower_corner, upper_corner) 
vect_func = numpy.vectorize(f) 
results = vect_func(indices) 
print(results) 

：

[[ 2 -2] 
[ 2 -1] 
[ 2 0] 
[ 2 1] 
[ 2 2] 
[ 3 -2] 
[ 3 -1] 
[ 3 0] 
[ 3 1] 
[ 3 2] 
[ 4 -2] 
[ 4 -1] 
[ 4 0] 
[ 4 1] 
[ 4 2]] 

そしてここでは、n次元のための私の試みです

これは動作が遅く、膨大なメモリが必要です。より効率的な方法でこれを書くことが可能ですか？私はnumpy.meshgridの使用について考えることができましたが、どのように使用するのか分かりません。以下に示すように

Answer 1

実際np.meshgridは、いくつかのstackingでそれを行うための一つの方法だろう -

def ndim_grid(start,stop): 
    # Set number of dimensions 
    ndims = len(start) 

    # List of ranges across all dimensions 
    L = [np.arange(start[i],stop[i]) for i in range(ndims)] 

    # Finally use meshgrid to form all combinations corresponding to all 
    # dimensions and stack them as M x ndims array 
    return np.hstack((np.meshgrid(*L))).swapaxes(0,1).reshape(ndims,-1).T 

サンプル実行

1）2Dケース：

In [97]: ndim_grid([2, -2],[5, 3]) 
Out[97]: 
array([[ 2, -2], 
     [ 2, -1], 
     [ 2, 0], 
     [ 2, 1], 
     [ 2, 2], 
     [ 3, -2], 
     [ 3, -1], 
     [ 3, 0], 
     [ 3, 1], 
     [ 3, 2], 
     [ 4, -2], 
     [ 4, -1], 
     [ 4, 0], 
     [ 4, 1], 
     [ 4, 2]]) 

2） 3Dケース：

In [98]: ndim_grid([2, -2, 4],[5, 3, 6]) 
Out[98]: 
array([[ 2, -2, 4], 
     [ 2, -2, 5], 
     [ 2, -1, 4], 
     [ 2, -1, 5], 
     [ 2, 0, 4], 
     [ 2, 0, 5], 
     [ 2, 1, 4], 
     [ 2, 1, 5], 
     [ 2, 2, 4], 
     [ 2, 2, 5], 
     [ 3, -2, 4], 
     [ 3, -2, 5], 
     [ 3, -1, 4], 
     [ 3, -1, 5], 
     [ 3, 0, 4], 
     [ 3, 0, 5], 
     [ 3, 1, 4], 
     [ 3, 1, 5], 
     [ 3, 2, 4], 
     [ 3, 2, 5], 
     [ 4, -2, 4], 
     [ 4, -2, 5], 
     [ 4, -1, 4], 
     [ 4, -1, 5], 
     [ 4, 0, 4], 
     [ 4, 0, 5], 
     [ 4, 1, 4], 
     [ 4, 1, 5], 
     [ 4, 2, 4], 
     [ 4, 2, 5]]) 

Answer 2

別のオプションは、コーナーが2Dよりも高い場合、これはまた、作品、itertoolsからproductを使用することです：

import itertools as it 
lower_corner = [2, -2] 
upper_corner = [5, 3] 
[coord for coord in it.product(*[range(r[0], r[1]) for r in zip(lower_corner, upper_corner)])] 

[(2, -2), 
(2, -1), 
(2, 0), 
(2, 1), 
(2, 2), 
(3, -2), 
(3, -1), 
(3, 0), 
(3, 1), 
(3, 2), 
(4, -2), 
(4, -1), 
(4, 0), 
(4, 1), 
(4, 2)]