我有一个矩阵M1的形状(N*2)和另一个矩阵M2 (2*N),我想得到一个(N)的结果,每个元素i是M1的i第四行和M2的i第四列的乘积。我试着在NumPy中使用点,但是它只能给我矩阵乘法的结果,也就是(N*N),当然,我可以取对角,这是我想要的,我想知道有更好的方法吗?
发布于 2016-10-02 18:50:40
方法#1
你可以用np.einsum -
np.einsum('ij,ji->i',M1,M2)解释:
原来的疯狂解决方案会是这样的-
def original_app(M1,M2):
N = M1.shape[0]
out = np.zeros(N)
for i in range(N):
out[i] = M1[i].dot(M2[:,i])
return out因此,对于每一次迭代,我们都有:
out[i] = M1[i].dot(M2[:,i])看看迭代器,我们需要将M1的第一个轴与M2的第二个轴对齐。同样,由于我们正在执行matrix-multiplication,而它的定义就是将M1的第二个轴与M2的第一个轴对齐,并且在每次迭代时也会减少这些元素的和。
在移植到einsum时,在指定字符串表示法时,要保持两个输入之间的轴对齐以具有相同的字符串。因此,对于M1和M2,输入将分别为M1和M2。在M1的第二个字符串丢失后,输出应该保留为i,这与减少和减少中来自M2的第一个字符串相同。因此,完整的字符串表示法是:'ij,ji->i',最后的解决方案为:np.einsum('ij,ji->i',M1,M2)。
方法#2
M1中的cols数或M2中的行数是2。所以,或者,我们只需要切片,按元素进行乘法,然后把它们加起来,就像-
M1[:,0]*M2[0] + M1[:,1]*M2[1]运行时测试
In [431]: # Setup inputs
...: N = 1000
...: M1 = np.random.rand(N,2)
...: M2 = np.random.rand(2,N)
...:
In [432]: np.allclose(original_app(M1,M2),np.einsum('ij,ji->i',M1,M2))
Out[432]: True
In [433]: np.allclose(original_app(M1,M2),M1[:,0]*M2[0] + M1[:,1]*M2[1])
Out[433]: True
In [434]: %timeit original_app(M1,M2)
100 loops, best of 3: 2.09 ms per loop
In [435]: %timeit np.einsum('ij,ji->i',M1,M2)
100000 loops, best of 3: 13 µs per loop
In [436]: %timeit M1[:,0]*M2[0] + M1[:,1]*M2[1]
100000 loops, best of 3: 14.2 µs per loop巨大的加速!
https://stackoverflow.com/questions/39820372
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