Python：如何将任意数量的小矩阵动态地组合成一个大矩阵

Question

我有这4个矩阵，我想通过传递n：小矩阵的个数和输出矩阵的行和列，将它们动态地组合成一个大矩阵 示例：

[[[ 1  2]
  [ 3  4]]

 [[ 5  6]
  [ 7  8]]

 [[ 9 10]
  [11 12]]

 [[13 14]
  [15 16]]]

输出矩阵：

^{pr2}$

我可以手动使用：

M = np.bmat( [[x1], [x2], [x3], [x4]] )

Answer 1

我认为（但不知道是否正确），最好是就地工作，避免每次都用新方法创建新对象，特别是当你在循环中多次执行时。这些示例仅适用于二维矩阵。但它可以很容易地实现到更多的维度。最好是有一个大数组，如果它真的很大的话numpy.memmap数组。那就做它的部分。最快的索引（仅次于指针）将在cython memoryviews上。。。在

import numpy as np

def combine_matrix(*args):  
    n=len(args)
    rows,cols=args[0].shape
    a=np.zeros((n,cols*rows))
    m=0
    for i in range(n/rows):
        for j in range(n/cols):
            a[i*rows:(i+1)*rows,j*cols:(j+1)*cols]=args[m]
            m+=1

    return a

def example1():
    print '#'*10
    a=np.arange(1,17)

    n=4
    rows,cols=n/2,n/2

    lst=[]
    for i in range(n):
        ai=a[i*n:(i+1)*n]
        ai.shape=rows,cols
        lst.append(ai)

    print lst
    print combine_matrix(*lst)

def example2():
    print '#'*10
    m=24
    a=np.arange(m)

    n=6
    rows,cols=m/n/2,n/2

    lst=[]
    for i in range(m/n):
        ai=a[i*n:(i+1)*n]
        ai.shape=rows,cols
        lst.append(ai)

    print lst
    print combine_matrix(*lst)

def example3():
    print '#'*10
    m,n=36,6
    a=np.arange(m)

    arrs=np.array_split(a,n)
    for i in range(n):
        ln=arrs[i].shape[0]
        arrs[i].shape=2,ln/2

    print combine_matrix(*arrs) 

example1()
example2()
example3()