numpy数组中每个元素之间的差异

Question

如果我有一个4 int的数组

[a,b,c,d]

我想要每个元素与另一个元素之间的差异，结果如下所示：

[a-b, a-c, a-d,b-c,b-d,c-d]

符号确实很重要，我尝试移动数组，但应该有更好的方法， 因为这好像是我忘了的数学题

import numpy as np

array_1 = np.array([1,2,3,4])

array_2 = np.copy(array_1)
array_2 = np.roll(array_2,-1)
array_2[-1] = 0

array_3 = np.copy(array_2)
array_3 = np.roll(array_3,-1)
array_3[-1] = 0

result_1n2 = array_1-array_2
result_1n3 = array_1-array_3
result_last = array_1[0] - array_1[-1]

array_result = [result_1n2[0],result_1n3[0], result_last, result_1n2[1], result_1n3[1], result_1n2[2]]

print(array_result)

[-1, -2, -3, -1, -2, -1]

我应该如何处理这个问题

Answer 1

这略有不同，但不如“疯狂物理学家”的回答那么优雅。这使用广播来获得差异

import numpy as np
aa = np.arange(0,4,1);
bb = np.arange(4,8,1);
aa = aa[np.newaxis,:];
bb = bb[:,np.newaxis];
dd = aa - bb;
idx = np.triu_indices(4,1);
print(dd[idx])

Answer 2

numpy

在每个元素上，都要减去后面的元素。 您可以使用^{}获取此项的索引。剩下的只是减法：

a, b = np.triu_indices(4, 1)
result = array_1[a] - array_1[b]

triu_indices的第二个参数向上移动一条对角线。默认值为0，其中包括主对角线的索引：

>>> a
array([0, 0, 0, 1, 1, 2], dtype=int64)
>>> b
array([1, 2, 3, 2, 3, 3], dtype=int64)

>>> array_1[a]
array([1, 1, 1, 2, 2, 3])
>>> array_1[b]
array([2, 3, 4, 3, 4, 4])

>>> result
array([-1, -2, -3, -1, -2, -1])

如果需要按b而不是a排序的输入，请使用^{}：

b, a = np.tril_indices(4, -1)

itertools

您可以使用^{}完成相同的任务：

result = [a - b for a, b in itertools.combinations(array_1, 2)]

如果需要，将结果包装在数组中