从numpy数组中选择相邻元素

Question

我用一个numpy数组来表示一个垂直的正方形格子（一个元素连接到上面的一个，下面的一个，到右边和左边，但是不是对角的）。我需要从晶格中选择一个随机元素，并将其值更改为随机相邻元素的值。有简单的方法吗？在

目前，我最好的方法是从行和列索引中随机选择，然后尝试元素是否有四个邻居，然后尝试是否缺少左侧、右侧、顶部、底部，最后尝试四个角点。这看起来真的很麻烦。在

我的数据是-1，+1随机分布在晶格中：

lattice=np.random.uniform(low=0.0, high=1.0, size=[30,30])
lattice[lattice<0.2]=-1
lattice[lattice>0.2]=1

假设随机元素是lattice[0,0]，那么我期望返回的晶格是

^{pr2}$

编辑：我很抱歉之前对复数的错误用法。在

Answer 1

使用scipy.ndimage.generic_filter将每个元素周围的3x3网格传递给我们选择的函数。此函数选择随机相邻元素。
边界（原始数组之外的值）被设置为nan，我们在函数中过滤掉nan，这样我们只从有效元素中选择。在

import numpy as np
import scipy.ndimage as ndimage


def random_function(arr, **kwargs):
    from random import choice
    mask = ~np.isnan(arr) & kwargs['mask']
    return choice(arr[mask])

n = 5
array = np.arange(n ** 2).reshape((n, n))
cross_mask = np.zeros(9).astype(bool)
cross_mask[[1, 3, 5, 7]] = True
res = ndimage.generic_filter(array, random_function, size=3, mode='constant', cval=np.nan, extra_keywords={'mask': cross_mask})
print array
print res

结果：

^{pr2}$