如何依据配对规则使用数组m修改数组a生成数组c？

背景说明 #

数组a是5行6列的二维数组，每行元素为0-5，且满足行内若p列值为q，则q列值为p；所有行内的列索引配对共有15个，均为p<q的不重复组合（即(0,1),(0,2),...,(4,5)）。

数组m共4行15列：

• 前两行对应上述15个配对的列索引（第一行是配对的第一个列索引，第二行是第二个列索引）
• 后两行是对应配对需添加的数值（第三行对应第一个列的添加值，第四行对应第二个列的添加值）

核心修改逻辑 #

对每个配对（即m的每一列），给数组a中所有行的对应两列元素，分别加上m中对应位置的数值，最终得到数组c。

具体操作步骤 #

1. 复制数组a得到初始数组c，避免修改原数组：c = a.copy()
2. 遍历m的每一列（共15列）：
   • 提取当前配对的两个列索引：col1 = m[0, i]、col2 = m[1, i]（i为当前列的索引，从0到14）
   • 提取对应要添加的两个数值：val1 = m[2, i]、val2 = m[3, i]
   • 给c中所有行的col1列元素加上val1：c[:, col1] += val1
   • 给c中所有行的col2列元素加上val2：c[:, col2] += val2

代码实现 #

import numpy as np

# 原数组a
a = np.array([[1, 0, 3, 2, 5, 4],
              [2, 4, 0, 5, 1, 3],
              [3, 5, 4, 0, 2, 1],
              [4, 3, 5, 1, 0, 2],
              [5, 2, 1, 4, 3, 0]]) 

# 数组m
m = np.array([[0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4],
              [1, 2, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 4, 5, 5], 
              [6, 4,-2, 5, 0,-1, 1, 4,-7,-8,-7, 3,-4, 1, 0],
              [3,-8, 1, 2, 1, 3, 1, 6, 5, 5, 0, 2, 3, 1, 0]])  

# 初始化c为a的副本
c = a.copy()

# 遍历m的每一列完成数值添加
for i in range(m.shape[1]):
    col1, col2 = m[0, i], m[1, i]
    val1, val2 = m[2, i], m[3, i]
    c[:, col1] += val1
    c[:, col2] += val2

# 输出结果
print("生成的数组c：")
print(c)

运行上述代码后，输出的c与题目给出的结果完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user109387