Заполнение массива нулей в ограниченном количестве случайных мест, кроме диагональных

Question

У меня есть двумерный массив с нулевым размером (N,N). Я случайно хочу вставить двенадцать единиц в этот массив, сохраняя при этом значение диагональных положений равным 0. То, что я пробовал до сих пор:

import numpy as np
def func(N=20):
    x= np.zeros((N,N))
    for m in range(N):
        for n in range(N):
                if m == n:
                    x[m][n] == 0
                else:
                    if np.count_nonzero(x) <= 12:
                            x.fill(1)
                            return (np.count_nonzero)
    print (x)

Вывод, который я получаю, это массив N, N, полный 1 с. Я не могу перестать вставлять 1 с после того, как их количество достигнет 12. Как я могу это исправить?

Answer 1

Так как вы используете NumPy и если у вас все в порядке с альтернативным векторизованным решением, вот один с маскировкой и выбором тех мест с np.random.choice -

def random_off_diag_fill(N, num_rand = 12, fillval=1):
    # Initialize array
    x= np.zeros((N,N),dtype=type(fillval))

    # Generate flat nondiagonal indices using masking
    idx = np.flatnonzero(~np.eye(N,dtype=bool))

    # Select num_rand random indices from those and set those
    # in a flattened view of the array to be as fillval
    x.ravel()[np.random.choice(idx, num_rand, replace=0)] = fillval
    return x

Образцы прогонов -

In [57]: random_off_diag_fill(N=8, num_rand=12, fillval=1)
Out[57]: 
array([[0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]])

In [63]: random_off_diag_fill(N=5, num_rand=12, fillval=2.45)
Out[63]: 
array([[ 0.  ,  0.  ,  0.  ,  0.  ,  2.45],
       [ 2.45,  0.  ,  2.45,  0.  ,  2.45],
       [ 0.  ,  2.45,  0.  ,  2.45,  2.45],
       [ 2.45,  2.45,  0.  ,  0.  ,  0.  ],
       [ 2.45,  2.45,  0.  ,  2.45,  0.  ]])