python: utilisez votre propre classe pour numpy ndarray

Vous pouvez vous référer à https://numpy.org/doc/stable/user/basics.subclassing.html#module-numpy.doc.subclassing (officiel).

Voici un exemple de mise en œuvre simple.

class Element:
    def __init__(self, r, c):
        self.r = r
        self.c = c
        
    def __repr__(self):
        return f'Element({self.r},{self.c})'

Supposons que vous souhaitiez utiliser Element (r, c) dans la ligne r et la colonne c de la classe self-made ci-dessus en tant qu'élément d'un ndarray 2D.

Créez la classe MyNdarray en héritant de np.ndarray comme suit.

import numpy as np

class MyNdarray(np.ndarray):
    def __new__(cls, dimension):
        shape = (dimension, dimension)
        return super().__new__(cls, shape, dtype=Element)

    def __init__(self, dimension):
        for r in range(dimension):
            for c in range(dimension):
                self[r, c] = Element(r, c)

Créez une instance numpy ndarray avec une forme de (dimension * dimension) avec __new__, et effectuez l'opération initiale (constructeur) avec __init__.

a = MyNdarray(3)
>> MyNdarray([[Element(0,0), Element(0,1), Element(0,2)],
           [Element(1,0), Element(1,1), Element(1,2)],
           [Element(2,0), Element(2,1), Element(2,2)]], dtype=object)
a[0, 0]
>> Element(0,0)

Ce serait bien de pouvoir utiliser l'opération de découpage et la fonction de translocation de ndarray telles quelles.

a[:, 0:2]
>> MyNdarray([[Element(0,0), Element(0,1)],
           [Element(1,0), Element(1,1)],
           [Element(2,0), Element(2,1)]], dtype=object)
a.T
>> MyNdarray([[Element(0,0), Element(1,0), Element(2,0)],
           [Element(0,1), Element(1,1), Element(2,1)],
           [Element(0,2), Element(1,2), Element(2,2)]], dtype=object)

De plus, si vous souhaitez ajouter un attribut à la classe MyNdarray, utilisez la fonction __array_finalize__.

import numpy as np

class MyNdarray(np.ndarray):
    def __new__(cls, dimension):
        shape = (dimension, dimension)
        obj = super().__new__(cls, shape, dtype=Element)
        obj.dimension = dimension
        return obj
    
    def __init__(self, dimension):
        for r in range(dimension):
            for c in range(dimension):
                self[r, c] = Element(r, c)
                
    def __array_finalize__(self, obj):
        if obj is None:
            return
        self.dimension = getattr(obj, 'dimension', None)

a = MyNdarray(3)
a.dimension
>>> 3