两个点阵列上的For循环

Question

我有两个点数组：list1list1.shape=[N，3]和list2list2.shape=[M，3]。在N，M内：点的总数，（x，y，z）是3D中的3个坐标

现在我想检查list1的每个点与list2的每个点是否在距离r之内。一种自然的方法是for循环：

for i in range(N):
    for j in range(M):
        if (list1[i, 0] - list2[j, 0])**2 + (list1[i, 1] - list2[j, 1])**2 + (list1[i, 2] - list2[j, 2])**2 < r**2:
        ''' Return 1 if list1[i] is within list2[j] '''
            return True
        else:
        ''' Return 0 if list1[i] is not within list2[j] '''
            return False

但是速度太慢了。我能用更有效的方法吗？你知道吗

Answer 1

可以使用外部操作来计算距离矩阵，而不使用for循环：

s = np.subtract.outer

d_matrix = s(list1[:,0], list2[:,0])**2
d_matrix += s(list1[:,1], list2[:,1])**2
d_matrix += s(list1[:,2], list2[:,2])**2

其中每条线是点i关于所有点的距离。要使用您的标准确定点i是否接近任何点：

a = np.zeros_like(list1[:,0])
a[np.any(d_matrix < r**2, axis=1)] = 1