Сравнение значений нескольких строк по размеру

Question

Учитывая размерность, n и логический оператор, я хочу видеть, сравнивается ли заданный тензор с соответствующими размерами с (i + 1) th на (i + n) -й срез вдоль данного измерения на применяя оператор.

Другими словами, в более конкретном случае, скажем, у меня есть массив из двух измерений, и я хочу сравнить 5 значений. Мне нужно создать логический массив, где первая строка будет иметь в первом столбце true, если все следующие 5 значений будут больше 1-го значения. Аналогично по столбцам и следующим строкам, которые в первом столбце будут сопоставлять значения в первом столбце строки 3-8 с этим или 1-м столбцом в строке 2.

.

[[1, 1], 
[2, 2], 
[3, 3], 
[4, 4], 
[5, 5], 
[6, 0], 
[7, 1], 
[8, 2]] 

должен дать:

[[True, False], 
[True, False], 
[True, False]] 

Когда оператор all >= (который предполагает, что все последующие 5 пунктов должно быть больше или равно) и количество элементов для сравнения 5 и сравнение строк мудрый (ось 0).

Я хочу сделать это в Numpy или Pandas, но предпочитаю Numpy.

Answer 1

Один трюк будет использовать Scipy's 1D minimum filter и сравнить текущий элемент с минимальным интервалом, начиная с первого после текущего и длиной n. Проверяя минимум на этом интервале, мы в основном проверяем для greater-than все элементы.

Таким образом, мы получили бы решение, как так -

from scipy.ndimage.filters import minimum_filter1d as minf 

def rolling_comparison(a, W): 
    HW = (W-1)//2 # Half window size for offsetting kernel in min filter 
    v = minf(a,W,origin=-HW) 
    return v[:,1:] > a[:,:-1] 

Вот тестовый образец с различными размерами окна -

In [245]: a 
Out[245]: 
array([[59, 86, 77, 31, 91, 88, 13, 77, 77, 39], 
     [12, 63, 98, 21, 69, 89, 93, 38, 52, 62], 
     [29, 58, 42, 74, 22, 27, 23, 40, 37, 11]]) 

In [246]: rolling_comparison(a, W=3) 
Out[246]: 
array([[False, False, False, False, False, False, True, False, False], 
     [ True, False, False, True, False, False, False, True, False], 
     [ True, False, False, False, True, False, False, False, False]]) 

In [247]: rolling_comparison(a, W=5) 
Out[247]: 
array([[False, False, False, False, False, False, True, False, False], 
     [ True, False, False, True, False, False, False, False, False], 
     [False, False, False, False, False, False, False, False, False]]) 

In [248]: rolling_comparison(a, W=7) 
Out[248]: 
array([[False, False, False, False, False, False, False, False, False], 
     [ True, False, False, True, False, False, False, False, False], 
     [False, False, False, False, False, False, False, False, False]]) 

Решая пример случай

Теперь, перечисленный подход работает вдоль каждой строки двумерного массива. Кажется, вы хотите, чтобы он работал на основе столбцов. Кроме того, перечисленный подход reflects граничные элементы для границы, тогда как в вашем случае вас интересуют только действительные элементы. Итак, чтобы адаптироваться к вашему делу, нам нужно использовать transpose и клип в размере первого полу окна.

Таким образом, адаптация к вашему делу, мы имели бы -

In [82]: a 
Out[82]: 
array([[1, 1], 
     [2, 2], 
     [3, 3], 
     [4, 4], 
     [5, 5], 
     [6, 6], # Made the second elem as 6 for variety 
     [7, 1], 
     [8, 2]]) 

In [83]: rolling_comparison(a.T, W=5).T[:3] # 3 is half window size for 5 
Out[83]: 
array([[ True, True], 
     [ True, False], 
     [ True, False]], dtype=bool)