如何在numpy中创建棋盘？

Question

我正在使用numpy来初始化一个像素数组，想要做成灰色棋盘格（这通常用来表示“没有像素”或者透明）。我觉得应该有更聪明的方法可以利用numpy强大的数组赋值、切片和切块操作来实现，但我现在想到的就是这个：

w, h = 600, 800
sq = 15    # width of each checker-square
pix = numpy.zeros((w, h, 3), dtype=numpy.uint8)
# Make a checkerboard
row = [[(0x99,0x99,0x99),(0xAA,0xAA,0xAA)][(i//sq)%2] for i in range(w)]
pix[[i for i in range(h) if (i//sq)%2 == 0]] = row
row = [[(0xAA,0xAA,0xAA),(0x99,0x99,0x99)][(i//sq)%2] for i in range(w)]
pix[[i for i in range(h) if (i//sq)%2 == 1]] = row

这个方法是有效的，但我希望能有更简单的做法。

Answer 1

这样就可以了

你可以创建任何大小的棋盘（只需要传入宽度和高度，分别用w和h表示）；另外，我把每个格子的高度和宽度都固定为1，不过当然也可以把这个设置成参数，这样就可以传入任意值：

>>> import numpy as NP

>>> def build_checkerboard(w, h) :
      re = NP.r_[ w*[0,1] ]              # even-numbered rows
      ro = NP.r_[ w*[1,0] ]              # odd-numbered rows
      return NP.row_stack(h*(re, ro))


>>> checkerboard = build_checkerboard(5, 5)

>>> checkerboard
 Out[3]: array([[0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
               [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
               [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
               [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
               [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
               [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
               [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
               [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
               [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
               [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0]])

有了这个二维数组，绘制一个棋盘的图像就很简单了，像这样：

>>> import matplotlib.pyplot as PLT

>>> fig, ax = PLT.subplots()
>>> ax.imshow(checkerboard, cmap=PLT.cm.gray, interpolation='nearest')
>>> PLT.show()

Answer 2

我会使用克罗内克积的kron函数：

np.kron([[1, 0] * 4, [0, 1] * 4] * 4, np.ones((10, 10)))

这个例子中的棋盘有2*4=8个区域，每个区域的大小是10x10。

Answer 3

def checkerboard(shape):
    return np.indices(shape).sum(axis=0) % 2

这是最简洁的方案，可能也是最快的，而且还是唯一一个可以扩展到多维度的解决办法。