Проецирование многоклассового массива в двоичную матрицу

Question

У меня есть простой массив Numpy (например, [1,4,2,3,1]) и хотите спроецировать его в двоичную матрицу, где каждое значение в массиве отображается на индикатор в этом столбце матрицы.

Например, этот массив будет отображаться в матрицу, например:

[1], => [1,0,0,0],
[4],    [0,0,0,1],
[2],    [0,1,0,0],
[3],    [0,0,1,0],
[1]     [1,0,0,0]

Я могу сделать это с помощью итераций и составления списков, но есть ли элегантное решение с клочками?

Answer 1

Мы можем использовать broadacsting -

(a[:,None] == np.arange(a.max())+1).astype(int)

Пробный прогон -

In [28]: a = np.array([1,4,2,3,1,2,1,4])

In [29]: a[:,None] == np.arange(a.max())+1 # Booelan array
Out[29]: 
array([[ True, False, False, False],
       [False, False, False,  True],
       [False,  True, False, False],
       [False, False,  True, False],
       [ True, False, False, False],
       [False,  True, False, False],
       [ True, False, False, False],
       [False, False, False,  True]], dtype=bool)

In [30]: (a[:,None] == np.arange(a.max())+1).astype(int) # Int array
Out[30]: 
array([[1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1],
       [0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0],
       [1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0],
       [1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1]])

---

Для отображения целых чисел, которые не являются последовательными и ожидают не все False столбцы, мы могли бы использовать np.unique(a) непосредственно для сравнения с 2D версия входного массива a, вот так -

In [49]: a = np.array([14,12,33,71,97])

In [50]: a[:,None] == np.unique(a) # Boolean array
Out[50]: 
array([[False,  True, False, False, False],
       [ True, False, False, False, False],
       [False, False,  True, False, False],
       [False, False, False,  True, False],
       [False, False, False, False,  True]], dtype=bool)

In [51]: (a[:,None] == np.unique(a)).astype(int) # Int array
Out[51]: 
array([[0, 1, 0, 0, 0],
       [1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1]])