如何在Python中获取交替值数组？

Question

这里有个简单的问题：

我想要一个数组，里面的值交替出现（1, -1, 1, -1……），长度是我指定的。可是用np.repeat这个方法得到的结果是(1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1)。有没有什么好的想法？

Answer 1

使用 numpy.tile 吧！

import numpy
a = numpy.tile([1,-1], 15)

Answer 2

使用 resize() 方法：

In [38]: np.resize([1,-1], 10) # 10 is the length of result array
Out[38]: array([ 1, -1,  1, -1,  1, -1,  1, -1,  1, -1])

它可以生成奇数长度的数组：

In [39]: np.resize([1,-1], 11)
Out[39]: array([ 1, -1,  1, -1,  1, -1,  1, -1,  1, -1,  1])

Answer 3

我喜欢@Benjamin的解决方案。不过还有另外一种选择：

import numpy as np
a = np.empty((15,))
a[::2] = 1
a[1::2] = -1

这个方法也适用于长度为奇数的列表。

补充：另外提一下速度，对于一个包含10000个元素的数组

import numpy as np
from timeit import Timer

if __name__ == '__main__':

    setupstr="""
import numpy as np
N = 10000
"""

    method1="""
a = np.empty((N,),int)
a[::2] = 1
a[1::2] = -1
"""

    method2="""
a = np.tile([1,-1],N)
"""

    method3="""
a = np.array([1,-1]*N)   
"""

    method4="""
a = np.array(list(itertools.islice(itertools.cycle((1,-1)), N)))    
"""
    nl = 1000
    t1 = Timer(method1, setupstr).timeit(nl)
    t2 = Timer(method2, setupstr).timeit(nl)
    t3 = Timer(method3, setupstr).timeit(nl)
    t4 = Timer(method4, setupstr).timeit(nl)

    print 'method1', t1
    print 'method2', t2
    print 'method3', t3
    print 'method4', t4

计时结果是：

method1 0.0130500793457
method2 0.114426136017
method3 4.30518102646
method4 2.84446692467

如果N = 100，情况开始变得差不多，但从空的numpy数组开始仍然明显更快（nl改为10000）

method1 0.05735206604
method2 0.323992013931
method3 0.556654930115
method4 0.46702003479

numpy数组是非常特别且强大的对象，不应该像普通的python列表那样对待。