カスタム ストライドを使用して NumPy サブ配列を効率的に作成するにはどうすればよいですか?

カスタム ストライドを使用した NumPy サブ配列

指定されたストライドを使用して NumPy 配列からサブ配列を作成することは、いくつかの方法で実現できます。ここでは 2 つの効率的なアプローチを示します。

ブロードキャスト アプローチ:

def broadcasting_app(a, L, S):  # Window len = L, Stride len/stepsize = S
    nrows = ((a.size - L) // S) + 1
    return a[S * np.arange(nrows)[:, None] + np.arange(L)]

ストライド アプローチ:

def strided_app(a, L, S):  # Window len = L, Stride len/stepsize = S
    nrows = ((a.size - L) // S) + 1
    n = a.strides[0]
    return np.lib.stride_tricks.as_strided(a, shape=(nrows, L), strides=(S * n, n))

例:

NumPy 配列 a:

a = numpy.array([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11])

ストライド 3 で長さ 5 の部分配列を作成するには、次のいずれかのアプローチを使用できます。

broadcasting_result = broadcasting_app(a, L=5, S=3)

strided_result = strided_app(a, L=5, S=3)

print(broadcasting_result)
>> [[ 1  2  3  4  5]
   [ 4  5  6  7  8]
   [ 7  8  9 10 11]]

print(strided_result)
>> [[ 1  2  3  4  5]
   [ 4  5  6  7  8]
   [ 7  8  9 10 11]]

どちらのアプローチでも、目的の部分配列行列が効果的に得られます。

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