我需要在numpy.array中找到唯一的行。

例如:

>>> a # I have
array([[1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0, 0],
       [1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 0]])
>>> new_a # I want to get to
array([[1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 0]])

我知道我可以创建一个集和循环数组,但我正在寻找一个有效的纯numpy解决方案。我相信有一种方法可以将数据类型设置为void,然后我可以使用numpy。唯一的,但我不知道如何让它工作。


当前回答

我比较了速度的建议替代方案,惊奇地发现,void视图唯一解决方案甚至比numpy的带有axis参数的本机唯一解决方案还要快一点。如果你想要速度,你会想要

numpy.unique(
    a.view(numpy.dtype((numpy.void, a.dtype.itemsize*a.shape[1])))
).view(a.dtype).reshape(-1, a.shape[1])

我已经在npx.unique_rows中实现了最快的变体。

在GitHub上也有一个bug报告。


代码重现情节:

import numpy
import perfplot


def unique_void_view(a):
    return (
        numpy.unique(a.view(numpy.dtype((numpy.void, a.dtype.itemsize * a.shape[1]))))
        .view(a.dtype)
        .reshape(-1, a.shape[1])
    )


def lexsort(a):
    ind = numpy.lexsort(a.T)
    return a[
        ind[numpy.concatenate(([True], numpy.any(a[ind[1:]] != a[ind[:-1]], axis=1)))]
    ]


def vstack(a):
    return numpy.vstack([tuple(row) for row in a])


def unique_axis(a):
    return numpy.unique(a, axis=0)


perfplot.show(
    setup=lambda n: numpy.random.randint(2, size=(n, 20)),
    kernels=[unique_void_view, lexsort, vstack, unique_axis],
    n_range=[2 ** k for k in range(15)],
    xlabel="len(a)",
    equality_check=None,
)

其他回答

np。当我在np.random.random(100).重塑(10,10)上运行它时,它是唯一的,返回所有唯一的单个元素,但你想要唯一的行,所以首先你需要把它们放入元组:

array = #your numpy array of lists
new_array = [tuple(row) for row in array]
uniques = np.unique(new_array)

这是唯一的方法,我看到你改变类型做你想要的,我不确定如果列表迭代改变为元组是可以的,与你的“不循环”

我们实际上可以将m x n数值numpy数组转换为m x 1 numpy字符串数组,请尝试使用以下函数,它提供了count, inverse_idx等,就像numpy.unique一样:

import numpy as np

def uniqueRow(a):
    #This function turn m x n numpy array into m x 1 numpy array storing 
    #string, and so the np.unique can be used

    #Input: an m x n numpy array (a)
    #Output unique m' x n numpy array (unique), inverse_indx, and counts 

    s = np.chararray((a.shape[0],1))
    s[:] = '-'

    b = (a).astype(np.str)

    s2 = np.expand_dims(b[:,0],axis=1) + s + np.expand_dims(b[:,1],axis=1)

    n = a.shape[1] - 2    

    for i in range(0,n):
         s2 = s2 + s + np.expand_dims(b[:,i+2],axis=1)

    s3, idx, inv_, c = np.unique(s2,return_index = True,  return_inverse = True, return_counts = True)

    return a[idx], inv_, c

例子:

A = np.array([[ 3.17   9.502  3.291],
  [ 9.984  2.773  6.852],
  [ 1.172  8.885  4.258],
  [ 9.73   7.518  3.227],
  [ 8.113  9.563  9.117],
  [ 9.984  2.773  6.852],
  [ 9.73   7.518  3.227]])

B, inv_, c = uniqueRow(A)

Results:

B:
[[ 1.172  8.885  4.258]
[ 3.17   9.502  3.291]
[ 8.113  9.563  9.117]
[ 9.73   7.518  3.227]
[ 9.984  2.773  6.852]]

inv_:
[3 4 1 0 2 4 0]

c:
[2 1 1 1 2]

np。Unique的工作原理是对一个扁平数组排序,然后查看每一项是否等于前一项。这可以手动完成,无需压平:

ind = np.lexsort(a.T)
a[ind[np.concatenate(([True],np.any(a[ind[1:]]!=a[ind[:-1]],axis=1)))]]

这个方法不使用元组,应该比这里给出的其他方法更快更简单。

注意:以前的版本在A[后面没有ind,这意味着使用了错误的索引。另外,Joe Kington提出了一个很好的观点,这确实产生了各种各样的中间副本。下面的方法通过创建一个排序副本,然后使用它的视图来生成更少的副本:

b = a[np.lexsort(a.T)]
b[np.concatenate(([True], np.any(b[1:] != b[:-1],axis=1)))]

这样更快,使用的内存更少。

同样,如果你想在ndarray中找到唯一的行,而不管数组中有多少个维度,下面的方法可以工作:

b = a[lexsort(a.reshape((a.shape[0],-1)).T)];
b[np.concatenate(([True], np.any(b[1:]!=b[:-1],axis=tuple(range(1,a.ndim)))))]

剩下的一个有趣的问题是,如果你想沿着任意维度数组的任意轴进行排序/惟一,这将更加困难。

编辑:

为了演示速度差异,我在ipython中对答案中描述的三种不同方法进行了一些测试。使用你的精确的a,没有太大的区别,尽管这个版本稍微快一点:

In [87]: %timeit unique(a.view(dtype)).view('<i8')
10000 loops, best of 3: 48.4 us per loop

In [88]: %timeit ind = np.lexsort(a.T); a[np.concatenate(([True], np.any(a[ind[1:]]!= a[ind[:-1]], axis=1)))]
10000 loops, best of 3: 37.6 us per loop

In [89]: %timeit b = [tuple(row) for row in a]; np.unique(b)
10000 loops, best of 3: 41.6 us per loop

然而,使用更大的a,这个版本最终会快得多:

In [96]: a = np.random.randint(0,2,size=(10000,6))

In [97]: %timeit unique(a.view(dtype)).view('<i8')
10 loops, best of 3: 24.4 ms per loop

In [98]: %timeit b = [tuple(row) for row in a]; np.unique(b)
10 loops, best of 3: 28.2 ms per loop

In [99]: %timeit ind = np.lexsort(a.T); a[np.concatenate(([True],np.any(a[ind[1:]]!= a[ind[:-1]],axis=1)))]
100 loops, best of 3: 3.25 ms per loop

还有另一个可能的解决方案

np.vstack({tuple(row) for row in a})

np。给出一个元组列表的唯一作品:

>>> np.unique([(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4), (2, 2)])
Out[9]: 
array([[1, 1],
       [2, 2],
       [3, 3],
       [4, 4]])

对于列表列表,它会引发TypeError: unhashable type: 'list'