Как быстро найти минимальный элемент справа для каждого элемента массива Numpy?

Ваш вопрос на самом деле неоднозначный. Хотите ли вы рассмотреть следующее значение или все следующие значения?

учитывая все следующие значения

вычислите накопленный минимум в перевернутом массиве с помощью минимум.аккумулировать:

a = np.array([1,4,3,6,4])

out = np.minimum.accumulate(a[::-1])[::-1]

Выход:

array([1, 3, 3, 4, 4])

С чистым Python и itertools.accumulate:

from itertools import accumulate

a = [1,4,3,6,4]

out = list(accumulate(a[::-1], min))[::-1]
# [1, 3, 3, 4, 4]

учитывая только следующее значение

Вы можете изменить значения и использовать np.minimum:

a = np.array([1,4,3,6,4])

out = np.minimum(a, np.r_[a[1:], a[-1]])

Выход:

array([1, 3, 3, 4, 4])

или сравните последовательные значения и создайте маску для изменения a на месте:

a = np.array([1,4,3,6,4])

m = a[:-1] > a[1:]
# or
# m = np.diff(a) < 0

a[np.r_[m, False]] = a[1:][m]

Изменено a:

array([1, 3, 3, 4, 4])

разница

a = np.array([1,4,3,6,5,6,4])

np.minimum.accumulate(a[::-1])[::-1]
# array([1, 3, 3, 4, 4, 4, 4])

np.minimum(a, np.r_[a[1:], a[-1]])
# array([1, 3, 3, 5, 5, 4, 4])

Я думаю, вы имеете в виду, что вам нужен наименьший из элементов справа от списка (включительно). Именно так я интерпретирую ваш пример. Если да, то это решение:

b = [np.min(a[i:]) for i in range(len(a))]

Это довольно кратко. Если вы хотите, чтобы это был еще один массив np:

b = np.array([np.min(a[i:]) for i in range(len(a))])

Обновлено:

Это простой способ сделать это, но он не такой быстрый, как способ Mozway. Конкретно:

out = np.minimum.accumulate(a[::-1])[::-1]

что он и написал в своем ответе. Выполнение этих двух вычислений 100_000 раз занимает 2,2487 с для моего решения и 0,0972 с для решения Mozway, что делает его решение примерно в 23 раза быстрее. Я бы порекомендовал его решение.

Мое решение на самом деле медленнее, чем создание его на чистом Python без numpy. Вот решение на Python без numpy:

result = [min(b) for i in range(len(a))]

Это занимает 0,1890 с. Это все еще примерно в 2 раза медленнее, чем чистый способ, но ок. В 12 раз быстрее, чем смесь, которую я предоставил.

Решение с использованием pandas, предоставленное PaulS, очень интересное, но медленное со временем 7,7083 с.

Чтобы внести ясность, измеренное время относится к длинному списку/массиву из 6 элементов, и, как пишет Mozway, для более длинных списков, вероятно, разница еще больше.

Я надеюсь, что itertools.accumulate сможет дать вам желаемый результат

from itertools import accumulate
list(accumulate(a[::-1], lambda x, y: [x,y][y <= x]))[::-1]

# [1, 3, 3, 4, 4]

Другое возможное решение — использовать панду тмин:

pd.Series(a[::-1]).cummin().iloc[::-1].values

Выход:

array([1, 3, 3, 4, 4])