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Tenho um dicionário de arrays, preciso percorrer todos os arrays do dicionário e verificar de forma iterativa se os arrays estão contidos na mesma chave.

Caso se trate de arrays em uma mesma chave do dicionário, eu preencho a posição referente de sua matriz de custo com o custo zero.

Caso se trate de arrays em chaves distintas, preciso calcular a distância euclidiana entre esses arrays e armazenar o valor calculado na respectiva posição i j da matriz de custo.

Exemplo dicionário:

{0: array([[21.8472593 , 23.07639831]]), 1: array([[8.54825372, 1.23984289],
   [8.30116683, 1.73755953],[7.89875198, 2.12075148],
   [7.38954636, 2.34320015],
   [6.83496766, 2.37807495],
   [6.30190627, 2.22116945],
   [5.85465726, 1.89140877],
   [5.54716545, 1.42856693],
   [5.41651891, 0.88846947],
   [5.47847552, 0.33626013]]), 2: array([[ 4.3455991 , 17.14658312],
   [ 3.88626636, 17.45929259],
   [ 3.34768183, 17.59604232],
   [ 2.79480676, 17.54033827],
   [ 2.29432605, 17.29889918],
   [ 1.90660505, 16.90084616],
   [ 1.67840863, 16.39419028],
   [ 1.63726066, 15.84004172],
   [ 1.78812419, 15.30523897],
   [ 2.11280285, 14.85428714]])}

Com o código abaixo eu consigo iterar da forma que quero para preencher a matriz, porém eu preciso que o tamanho da minha matriz seja i x j, onde i = j = instance.values(). Mas estou obtendo uma matriz com i^2 x j^2!!!!. Como resolvo a dimensionalidade da matriz?


for k,  v in instance.items():
    for q, w in instance.items():
    #guardo os arrays de cada chave em matrizes auxiliares que eu possa iterar
        aux_v = v
        aux_w = w
        for i in range(len(v)):
            for j in range(len(w)):
                if k == q:
                    costMatrix[i][j]=0
                  
                else:
                    dist = np.linalg.norm(aux_v[i] - aux_w[j])
                    costMatrix[i][j]= dist  * 1e3 + M

'''

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  • Não deu pra entender como estão os arrays (já que 1: array1, array2, array3 é uma sintaxe inválida). Se vc faz print(instance), o que aparece?
    – hkotsubo
    Commented 25/05/2022 às 17:38
  • Por exemplo: 0: [0,0] , 1: [0,1], [2,2], [3,2], 2: [3,2], [4,4], [5,1], esse seria um dicionário com 3 chaves (grupos) de arrays (pontos). Commented 25/05/2022 às 17:42
  • Eu sugiro editar a pergunta e colocar essa informação lá (é melhor porque dá pra formatar, ficando mais fácil visualizar)
    – hkotsubo
    Commented 25/05/2022 às 17:43
  • ok, vou fazer isto. Obrigada. Commented 25/05/2022 às 17:45
  • A sintaxe continua errada, um dicionário de listas de listas seria provavelmente assim: {0: [[0,0]] , 1: [[0,1], [2,2], [3,2]] 2: [[3,2], [4,4], [5,1]]} Commented 25/05/2022 às 17:58

1 Resposta 1

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Atualização: esclarecido nos comentários e na pergunta qual é o objetivo do algoritmo, existe um método do numpy para iterar sobre arrays de dimensão desconhecida que é o nditer.

Assumindo que cada valor do teu dicionário pode ser tratado como um array único, então:

import numpy as np

instance = {0: array([[21.8472593 , 23.07639831]]), 1: array([[8.54825372, 1.23984289],
   [8.30116683, 1.73755953],[7.89875198, 2.12075148],
   [7.38954636, 2.34320015],
   [6.83496766, 2.37807495],
   [6.30190627, 2.22116945],
   [5.85465726, 1.89140877],
   [5.54716545, 1.42856693],
   [5.41651891, 0.88846947],
   [5.47847552, 0.33626013]]), 2: array([[ 4.3455991 , 17.14658312],
   [ 3.88626636, 17.45929259],
   [ 3.34768183, 17.59604232],
   [ 2.79480676, 17.54033827],
   [ 2.29432605, 17.29889918],
   [ 1.90660505, 16.90084616],
   [ 1.67840863, 16.39419028],
   [ 1.63726066, 15.84004172],
   [ 1.78812419, 15.30523897],
   [ 2.11280285, 14.85428714]])}
M = 0.0
costMatrix = dict()
for chave_um, valor_um in instance.items():
    for chave_dois, valor_dois in instance.items():
        for indice_um, array_um in enumerate(np.nditer(valor_um)):
            costMatrix[indice_um] = dict()
            for indice_dois, array_dois in enumerate(np.nditer(valor_dois)):
                ed = np.linalg.norm(valor_um - valor_dois)
                costMatrix[indice_um][indice_dois] = ed * 1e3 + M
print(costMatrix)

Não é necessário testar se o array está na mesma posição, porque a distância euclidiana entre um ponto e ele mesmo é 0.0. Mas se isto for um requisito,então o array é o mesmo somente se (chave_um == chave_dois) and (indice_um = indice_dois).


Em relação ao cálculo de distância euclidiana, o norm() do módulo de álgebra linear do numpy só funciona porque a ordem padrão é equivalente a calcular a distância euclidiana, mas esse método vai retornar um array do numpy, e não a distância. No scipy tem uma função que faz exatamente o que tu quer:

import scipy
ed = scipy.spatial.distance.euclidean(array1, array2)

Resposta anterior para referência:

Iterar sobre range(len(dicionario.values())) é anti pytônico. Existem métodos para iterar em dicionários mais eficazes, dependendo do que tu precisa fazer.

Depender do método sorted() pra ordenar dicionários não é confiável. Dicionários em Python não são ordenados. Para os casos onde tu precisa de ordem existe o OrderedDict, mas neste caso ele não é necessário.

Dito isto, tem como fazer seguindo a lógica que tu apresentou. O que tu quer é iterar sobre as chaves, e não sobre os valores. Usar uma sequência de números presumindo que o dicionário está bem formado e respeitando essa sequência é possível mas quase sempre desnecessário, e este caso não é exceção. Tu pode iterar sobre as chaves com o iterador instance.keys():

for i in instance.keys():
    for j in instance.keys():
        if i == j:
            costMatrix[i][j] = 0
        else:
            ed = np.linalg.norm(instance[i] - instance[j])
            costMatrix[i][j] = ed * 1e3 + M

É muito mais fácil acessar os valores do dicionário se tu tem a chave, do que acessar a chave a partir do valor.

Se precisar dos valores tu pode obter as chaves e valores com o iterador instance.items():

for chave_um, valor_um in instance.items():
    for chave_dois, valor_dois in instance.items():
        if chave_um == chave_dois:
            costMatrix[chave_um][chave_dois] = 0
        else:
            ed = np.linalg.norm(valor_um - valor_dois)
            costMatrix[chave_um][chave_dois] = ed * 1e3 + M

Mas como eu escrevi, essa abordagem é ineficiente. Ela é útil pra enxergar melhor o que está acontecendo. Já que tu está usando numpy, tem métodos mais eficientes, rápidos de fazer a mesma coisa. Estudar estes métodos e aprimorar o código é um exercício para quem está lendo. Até simples compreensões de lista e dicionários já melhorariam a eficiência neste caso.

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  • Sim eu consegui iterar, mas tenho um novo problema. Meu dicionário como disse é formado por arrays, quando os array pertencem a chaves diferentes eu preciso acessar cada array individual dentro de cada chave e calcular uma distância euclidiana entre eles. Commented 25/05/2022 às 17:21
  • Essa dúvida não estava contida na pergunta, sugiro que tu edite a pergunta e inclua a descrição do algoritmo para que fique mais claro Commented 25/05/2022 às 17:22
  • Ou então cria uma nova pergunta, já que ela tem outro escopo e diverge dessa pergunta aqui. Commented 25/05/2022 às 17:25
  • Obrigada, eu editei a pergunta, por favor veja se ficou mais claro. Commented 25/05/2022 às 17:36
  • O teu código ficou mais complicado do que a pergunta original, na resposta que eu tinha dado antes já estava otimizado mesmo pra fazer o que tu quer agora. A resposta continua válida. Acrescentei uma alternativa para cálculo de distância euclidiana. Commented 25/05/2022 às 17:56

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