连接作为 python 中类实例属性的 numpy 数组

Question

我正在尝试使用一个类，该类将另一个类的多个实例串在一起作为对象的 numpy 数组。我希望能够连接 numpy 数组中包含的实例的属性。我想出了一种用一堆 for 循环的草率方法来做到这一点，但我认为必须有一种更优雅、Pythonic 的方法来做到这一点。以下代码执行我想要的操作，但我想知道是否有更简洁的方法来执行此操作：

import numpy as np


class MyClass(object):

    def __init__(self):
        self.a = 37.
        self.arr = np.arange(5)


class MyClasses(object):

    def __init__(self):
        self.N = 5 
        # number of MyClass instances to become attributes of this
    # class 

    def make_subclas_arrays(self):
        self.my_class_inst = np.empty(shape=self.N, dtype="object") 
        for i in range(self.N):
            self.my_class_inst[i] = MyClass()

    def concatenate_attributes(self):
        self.a = np.zeros(self.N)
        self.arr = np.zeros(self.N * self.my_class_inst[0].arr.size)
        for i in range(self.N):
            self.a[i] = self.my_class_inst[i].a
            slice_start = i * self.my_class_inst[i].arr.size
            slice_end = (i + 1.) * self.my_class_inst[i].arr.size
            self.arr[slice_start:slice_end] = ( 
        self.my_class_inst[i].arr )

my_inst = MyClasses()
my_inst.make_subclas_arrays()
my_inst.concatenate_attributes()

编辑：根据 HYRY 的响应，这些方法现在如下所示：

def make_subclass_arrays(self):
    self.my_class_inst = np.array([MyClass() for i in range(self.N)])

def concatenate_attributes(self):
    self.a = np.hstack([i.a for i in self.my_class_inst])
    self.arr = np.hstack([i.arr for i in self.my_class_inst])

Answer 1

您可以使用 numpy.hstack() 来连接数组：

def concatenate_attributes(self):
    self.a = np.hstack([o.a for o in self.my_class_inst])
    self.arr = np.hstack([o.arr for o in self.my_class_inst])

另请参阅

vstack ：垂直（按行）顺序堆叠数组。
dstack ：按深度顺序（沿第三轴）堆叠数组。
concatenate ：将一系列数组连接在一起。

Answer 2

对于后一个函数，我建议这样做：

init = []
ContainerClass.arr = np.array([init + Array(myclass.arr) for myclass in self.my_class_inst])

将 numpy 数组类型转换为普通数组，将其连接并类型转换回来。假设现在您有简单的一维数组。我不记得 numpy 数组是否有连接函数。您可以使用它来代替“+”号，从而省去打字的麻烦。

对于第一个，你有我能想到的最简单的形式，尽管我通常使用普通数组而不是 numpy 数组作为对象。

如果你想变得更聪明，你可以为这两个类创建一个 __add__ 函数。然后你可以使用“+”号来添加类。 a + b 调用 a.__add__(b)。现在，您必须创建具有以下属性的函数

1. MyClass + MyClass 返回新的 MyClasses 实例，其中
2. MyClasses 中包含 a 和 b + MyClass 以您想要的方式将 MyClass 添加到 MyClasses

现在，如果 a、b、c、d 是 myClass 实例，a+b+c+d 应该返回 MyClasses -class，其中包含 MyClass 实例 a、b、c 和 d 及其组合数组。这将是Pythonic的方式，尽管它对我来说有点太复杂了。

编辑：

好吧，抱歉我的错。我写代码的时候没有python。这是正确的版本：

init = []
my_inst.arr = np.array([init + list(myclass.arr.flat) for myclass in my_inst.my_class_inst]).flatten()

这就是我对 __add__ 的意思（以及 pythonic 方式......不管它的复杂性）：

import numpy as np

class MyClass(object):

    def __init__(self):
        self.a = 37.
        self.arr = np.arange(5)

    def __add__(self, classToAdd):
        a = MyClasses() + self + classToAdd
        return a


class MyClasses(object):

    def __init__(self):
        self.N = 0
        self.my_class_inst = np.array([])
        self.a = np.array([])
        self.arr = np.array([])

    def __add__(self, singleClass):
        self.my_class_inst = np.hstack([self.my_class_inst, singleClass])
        self.a = np.hstack([self.a, singleClass.a])
        self.arr = np.hstack([self.arr, singleClass.arr])
        self.N = self.my_class_inst.shape[0]
        return self

#add_test = MyClass() + MyClass()
add_test = np.sum([MyClass() for i in range(5)])

print add_test.a, add_test.arr, add_test.N
print add_test.__class__, add_test.my_class_inst[0].__class__