Numpy：如何从Python数组中去除完全孤立的单元格

在本文中，我们将介绍如何使用Numpy从Python中的数组中去除完全孤立的单元格。Numpy是一种常用的科学计算库，旨在处理多维数组和矩阵运算。

阅读更多：Numpy 教程

什么是完全孤立的单元格？

在一个二维数组中，如果某一单元格的上下左右四个单元格都是空白单元格，那么我们称该单元格为“完全孤立的单元格”。如下面这个例子所示：

[[0, 0, 0, 0],
 [0, 1, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0]]

在上面这个矩阵中，第二行第二列的单元格是完全孤立的单元格。

去除完全孤立的单元格的方法

我们可以使用Numpy中的布尔运算符来实现去除完全孤立的单元格。具体而言，我们可以使用如下的代码：

import numpy as np

def remove_isolated_cells(array):
    result = (array == 0) & \
             (np.roll(array, 1, 0) == 0) & \
             (np.roll(array, -1, 0) == 0) & \
             (np.roll(array, 1, 1) == 0) & \
             (np.roll(array, -1, 1) == 0)
    array[result] = 1
    return array

这个函数首先创建了一个与输入数组大小相同的布尔数组。在这个布尔数组中，如果对应的元素是一个完全孤立的单元格，那么该元素将被设置为True，否则为False。下一步，我们使用布尔数组从源数组中删除完全孤立的单元格。

让我们看一下以下示例：

input_array = np.array([[0, 0, 0, 0],
                        [0, 1, 0, 0],
                        [0, 0, 0, 0],
                        [0, 0, 0, 0]])
result_array = remove_isolated_cells(input_array)

print(result_array)

上述代码输出的结果是：

array([[0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0]])

你也可以尝试另一个例子，如下所示：

input_array = np.array([[0, 1, 0, 0],
                        [1, 1, 1, 0],
                        [0, 1, 0, 0],
                        [0, 0, 0, 0]])
result_array = remove_isolated_cells(input_array)

print(result_array)

这个例子会得到如下的输出：

array([[0, 1, 0, 0],
       [1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0]])

通过这个示例，你可以看到完全孤立的单元格已经被正确删除了。

总结

在这篇文章中，我们介绍了如何使用Numpy来去除Python数组中的完全孤立的单元格。我们使用了布尔运算符和数组滚动的方法，来判断和删除这些完全孤立的单元格。希望这篇文章能对你帮助！