来自数组的 Numpy，为每个元素创建一个矩阵 N*M，所有值都设置为没有 for 循环的元素

Question

我有一个像 np.array([1, 2, 3]) 这样的 numpy 数组

不使用 for 循环，只使用 numpy 或 pytorch 方法，我想要一个维度为 len(array) * N * M 的矩阵，由 N*M 矩阵组成，第一个矩阵由所有矩阵组成，第二个矩阵仅由两个值组成，第三只有 3 个值。

即时

N = 4 M = 3
[[[1,1,1,1],[1,1,1,1],[1,1,1,1]], 
  [[2,2,2,2],[2,2,2,2],[2,2,2,2]], 
  [[3,3,3,3],[3,3,3,3],[3,3,3,3]]]

我尝试了不同的方法来实现这个矩阵，比如 unsqueeze 和 repeat 但我找不到解决方案，有什么建议吗？

Answer 1

干得好：np.ones((len(a),M,N)) * a[:,None,None]或者没有乘法：np.full((len(a),M,N), a[:,None,None])输出：array([[[1., 1., 1., 1.],         [1., 1., 1., 1.],         [1., 1., 1., 1.]],        [[2., 2., 2., 2.],         [2., 2., 2., 2.],         [2., 2., 2., 2.]],        [[3., 3., 3., 3.],         [3., 3., 3., 3.],         [3., 3., 3., 3.]]])请注意此处的形状和预期输出中给出的形状是len(a) * M * N，而不是len(a) * N * M。M,N如果需要，可以交换np.ones。

Answer 2

在 PyTorch 中你可以使用expanda_t = torch.from_numpy(a)a_t[:,None,None].expand(len(a_t), M, N)tensor([[[1, 1, 1, 1],         [1, 1, 1, 1],         [1, 1, 1, 1]],        [[2, 2, 2, 2],         [2, 2, 2, 2],         [2, 2, 2, 2]],        [[3, 3, 3, 3],         [3, 3, 3, 3],         [3, 3, 3, 3]]], dtype=torch.int32)另一种方法是使用repeata_t[:,None,None].repeat(1, M, N)这类似于 numpy tile- np.tile(a[:,None,None], (1,M,N))