Python: justificando la matriz NumPy
Por favor, soy un poco nuevo Pythony ha sido agradable, podría comentar que Python es muy atractivo hasta que necesité cambiar el contenido de una matriz 4x4 que quiero usar para crear una demostración del juego en 2048. Aquí tengo esto . función
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
Esto es lo que hace esta función si la llamas así
cover_left([
[1,0,2,0],
[3,0,4,0],
[5,0,6,0],
[0,7,0,8]
])
Cubrirá los ceros a la izquierda y producirá
[ [1, 2, 0, 0],
[3, 4, 0, 0],
[5, 6, 0, 0],
[7, 8, 0, 0]]
Por favor, necesito que alguien me ayude con una numpyforma de hacer esto que creo que será más rápida y requerirá menos código (estoy usando un algoritmo de búsqueda en profundidad) y, lo que es más importante, la implementación cover_upde cover_downy 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]]
Aceptado
Aquí hay un enfoque vectorizado inspirado this other posty generalizado para cubrir non-zeroslas cuatro direcciones:
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
Ejecuciones de muestra -
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]])
Caso genérico (ndarray)
Para un ndarray, podríamos modificarlo para:
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
Ejecuciones de muestra -
Matriz de entrada:
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]]])
Para 'front', junto con 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]]])
A lo largo de 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]]])
A lo largo de 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]]])
Hacia '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]]])
