创建一个矩阵，堆叠嵌套循环中矩阵的内容

Question

嗨，我是 python 新手，遇到以下问题。

下面使用两个矩阵进行简化：

• x 带有暗淡 6x4，并且
• c 带有暗淡 4x4：

我想通过以下步骤得到一个 6 x 4 矩阵

1. 取x的第一行，称之为j
2. 通过取 j 中的每个列元素并减去它本身和 j 中的其他三个元素来创建一个 4 x 4 矩阵，对其他三个列元素执行此操作，然后将所得的 1x4 尺寸的四行堆叠在一起
3. 将该矩阵乘以上述缩放矩阵 y 以创建一个具有相同 4X4 维度的新矩阵（例如 z）
4. 对 z 中每列的行求和，将 z 缩减为 1 X 4 数组
5. 对 x 的剩余 5 行中的每一行重复上述步骤 1 至 4
然后将得到的 6 个 z 矩阵（步骤 4 中的每个 1X4 暗矩阵）堆叠在一起形成 6X4

如果我的起始 x 矩阵是 1X4，我可以轻松执行步骤 1 到 4，例如：

x=np.array([[1,2,3,4]])
c=np.random.rand(4,4)
y=np.zeros((4,4))
for i in range(4):
    j=x[0,i]-x
    y[i,:]=np.vstack(j)
    z=y*c
weights=z.sum(axis=0)type here

但是，如果我尝试在嵌套循环中将其扩展为更大的维度 x（例如 6x4），则以下内容会出现在最后一行：

x=np.array([[1,2,3,4],[2,2,4,4],[0,5,3,4],[1,2,1,4],[1,0,3,4],[4,2,3,3]])
c=np.random.rand(4,4)
y=np.zeros((4,4))
z_weights_time=np.zeros((6,4))
for s in range(6):
   d=x[[s],:]
   for i in range(4):
      j=d[0,i]-d
      y[i,:]=np.vstack(j)
      z=y*c
      z_weights=z.sum(axis=0)
print("y= ",y)
print("c= ",c)
print("z_weights= ",z_weights)
z_weights_time[s,:]=np.vstack(z_weights)

预先感谢您的任何建议。

Answer 1

x 是一个 3d 数组。 可以说 c 不是随机的，而是按照下面的屏幕截图设置的。

然后使用您的代码和逻辑，这应该可以工作：

import numpy as np
x=np.array([[[1,2,3,4]],[[2,2,4,4]],[[0,5,3,4]],[[1,2,1,4]],[[1,0,3,4]],[[4,2,3,3]]])
c=np.array([[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12],[13,14,15,16]])
y=np.zeros((4,4))
z_weights=np.zeros((6,4))
for row in range(6):
    for col in range(4):
        j=x[row,0,col]-x[row]
        print(f'x[row,0,col] - x[row] = {x[row,0,col]} - {x[row]} = {j}')
        y[col,:]=np.vstack(j)
        z=y*c
    print(f'z_weights@row{row}@row{row}=z.sum(axis=0 = {z.sum(axis=0)}')
    z_weights[[row],:] = z.sum(axis=0)
print(f'z_weights = \n {z_weights}')