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多重ループを使わずに処理を実装したい

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samyu

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 前提・実現したいこと

まず、配列の指定した要素とその配列の特定の値を持っている要素、それぞれとのユークリッド距離をとります。その後ユークリッド距離の平均をとり、平均より内側にある特定の値を持っている要素を全て0にする。という処理を実装しました。

 発生している問題・エラーメッセージ

多重ループを多用しているため、配列が大きくなるにつれ、処理が重くなってしまいます。そのため、できるだけ多重ループを使わずに処理を実装しようしているのですが、思ったようにいきません。

 該当のソースコード

import numpy as np
from scipy.spatial import distance

def main():
    list = []
    index = 1
    dst = np.random.randint(1, 4, (100, 100))
    dst2 = np.ones((100,100))
    num1 =  len(np.where(dst==1)[0])
    print("処理前の1の要素数",num1)
    height,width = dst2.shape[:2]
    a = [50,50]

    for y in range(height):
        for x in range(width):
            if dst[y][x] == index:
                b = np.array([y,x])
                list.append(distance.euclidean(a,b))
    #速度向上のための案
    #list = np.array([distance.euclidean(a,dst[dst==index])])

    ave = np.average(list)

    i = 0
    for y in range(height):
        for x in range(width):
            if dst[y][x] == index:
                i += 1
                if list[i-1] < ave:
                    dst2[y][x] = 0

    num2 =  len(np.where(dst2==1)[0])
    print("処理後の1の要素数",num2)
    num3 =  len(np.where(ds2t==0)[0])
    print("処理後の0の要素数",num3)

if __name__ == '__main__':
    main()
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  • LouiS0616

    2018/01/25 16:56

    当該処理を何度も呼び出すのでしょうか?もしそうならば、距離に関する条件に変化はありませんので、前もって作った『距離マスク』を共用すれば良さそうですが...

    キャンセル

  • can110

    2018/01/25 18:29

    厳密には a = [49.5,49.5]でしょうか。(=N個 / 2-0.5)奇数個だとぴったりの位置が得られます。

    キャンセル

  • samyu

    2018/01/25 19:01

    当該処理は何度も呼び出すことを想定しています。また今回は不変でしたが、本来の処理では、呼び出すたびに、配列の大きさと変数「a」の座標は変わるものとしています。

    キャンセル

回答 1

+1

x=np.arange(width).reshape([1,width])
y=np.arange(height).reshape([height,1])
euclidean=((x-width/2)**2+(y-height/2)**2)**0.5


として、先にユークリッド距離が入ったwidth x heightの行列を作ります。

avg=np.average(euclidean[dst==index]) 
euclidean[(dst==index)*(euclidean<avg)]=0
num2=np.sum(dst==1)
num3=np.sum(dst==0)


で「平均」と「平均より内側にある特定の値を持っている要素を全て0にする」と「処理後の1の要素数」と「処理後の0の要素数」を実行or求めることができます。

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  • 2018/01/25 18:32

    「euclidean[(dst==index)*(euclidean<avg)]=0」は「dst[(dst==~」が正しいのではないでしょうか?
    また中央位置の計算も厳密には「(width/2-0.5)」が適切かと思いました。
    ループに比べてけた違いに速いですね。

    キャンセル

  • 2018/01/25 19:11 編集

    ありがとうございます。申し訳ないのですが1つ質問の訂正があります。質問では配列の中心とのユークリッド距離を取ると書いていましたが、実は処理を呼び出すたび、配列の大きさと変数「a」の座標は変化します。つまり必ずしも、配列の中心との距離を求めるわけではなく、指定したある点と特定の値を持つ要素とのユークリッド距離を取り、平均より内側にある特定の値を持つ要素を全て0にするが正しい質問になります。

    キャンセル

  • 2018/01/25 19:31

    aの座標が変化するということであれば、その座標を(ax,ay)として、
    euclidean=((x-ax)**2+(y-ay)**2)**0.5
    で良いかと思います。

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