2012-05-14 1109 views
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比较两个numpy数组是否相等(其中相等性定义为:A = B iff所有索引i:A[i] == B[i])是什么最简单的方法?比较两个numpy数组是否相等,元素方式

只需用==给我一个布尔数组:

>>> numpy.array([1,1,1]) == numpy.array([1,1,1]) 

array([ True, True, True], dtype=bool) 

我必须and这个数组的元素,以确定是否数组是相等的,或者是有一个简单的比较方法是什么?

回答

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(A==B).all() 

测试数组(A == B)的所有值是否为真。

编辑(从dbaupp的答案,并yoavram的评论)

应当注意的是:

  • 这个解决方案可以在一个特定的情况下,一个奇怪的现象:如果任AB是空的另一个包含单个元素,则返回True。出于某种原因,比较A==B返回一个空数组,all运算符返回True
  • 另一个风险是,如果AB不具有相同的形状并且不能广播,则此方法将引发错误。

最后,我提出的解决方案是标准之一,但是我认为,如果你有一个疑问AB形状或只是要安全:使用专门的功能之一:

np.array_equal(A,B) # test if same shape, same elements values 
np.array_equiv(A,B) # test if broadcastable shape, same elements values 
np.allclose(A,B,...) # test if same shape, elements have close enough values 
+7

你几乎总是要'np.array_equal' IME。如果A和B具有不同的长度,那么'(A == B).all()'将会**。从1.10开始,[==在本例中引发了弃用警告](https://github.com/numpy/numpy/commit/6bf0e419dc79ea6815557c57b7e9bb504ba20543)。 –

+0

你有一个很好的观点,但是IME我通常会事先知道A和B的形状。我想这取决于上下文,并且我猜的口感。 –

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(A==B).all()解决方案非常整洁,但有一些内置的功能用于此任务。即array_equal,allclosearray_equiv

(尽管随着timeit一些快速的测试似乎表明(A==B).all()方法是最快的,这是一个有点特殊,因为它分配一个全新的阵列。)

+10

你是对的,除了如果其中一个被比较的数组是空的,你会通过'(A == B).all()'得到错误的答案。例如,尝试:'(np.array([1])== np.array([]))。all()',它给出'True',而'np.array_equal(np.array([1] ),np.array([]))''false' – yoavram

+1

我刚刚发现了这个性能差异。这很奇怪,因为如果你有两个完全不同的数组,'(a == b).all()'仍然比'np.array_equal(a,b)'快(它可能只检查了一个元素并退出) 。 –

+0

'np.array_equal'也适用于'数组列表'和'数组的列表'。这可能是性能下降的原因。 – TheEspinosa

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让我们用衡量性能以下一段代码。

import numpy as np 
import time 

exec_time0 = [] 
exec_time1 = [] 
exec_time2 = [] 

sizeOfArray = 5000 
numOfIterations = 200 

for i in xrange(numOfIterations): 

    A = np.random.randint(0,255,(sizeOfArray,sizeOfArray)) 
    B = np.random.randint(0,255,(sizeOfArray,sizeOfArray)) 

    a = time.clock() 
    res = (A==B).all() 
    b = time.clock() 
    exec_time0.append(b - a) 

    a = time.clock() 
    res = np.array_equal(A,B) 
    b = time.clock() 
    exec_time1.append(b - a) 

    a = time.clock() 
    res = np.array_equiv(A,B) 
    b = time.clock() 
    exec_time2.append(b - a) 

print 'Method: (A==B).all(),  ', np.mean(exec_time0) 
print 'Method: np.array_equal(A,B),', np.mean(exec_time1) 
print 'Method: np.array_equiv(A,B),', np.mean(exec_time2) 

输出

Method: (A==B).all(),  0.03031857 
Method: np.array_equal(A,B), 0.030025185 
Method: np.array_equiv(A,B), 0.030141515 

根据以上的结果,所述方法numpy的似乎是比==操作者的组合和所有()方法和通过快比较numpy方法最快似乎是numpy.array_equal方法。

+0

您应该使用较大的阵列大小,它需要至少一秒钟才能编译以提高实验的准确性。 –

3

如果您想检查两个阵列是否有相同的shapeelements您应该使用np.array_equal,因为它是文档中建议的方法。

从性能角度看,不要指望任何平等检查会打败另一个平等检查,因为没有太多空间来优化comparing two elements。为了这个缘故,我仍然做了一些测试。

import numpy as np 
import timeit 

A = np.zeros((300, 300, 3)) 
B = np.zeros((300, 300, 3)) 
C = np.ones((300, 300, 3)) 

timeit.timeit(stmt='(A==B).all()', setup='from __main__ import A, B', number=10**5) 
timeit.timeit(stmt='np.array_equal(A, B)', setup='from __main__ import A, B, np', number=10**5) 
timeit.timeit(stmt='np.array_equiv(A, B)', setup='from __main__ import A, B, np', number=10**5) 
> 51.5094 
> 52.555 
> 52.761 

所以几乎相等,没有必要谈速度。

(A==B).all()行为几乎如下面的代码片段:

x = [1,2,3] 
y = [1,2,3] 
print all([True if x[i]==y[i] else False for i in range(len(x))]) 
> True