Pytorch中的torch.where函数使用

使用torch.where函数

首先我们看一下Pytorch中torch.where函数是怎样定义的：

@overload
def where(condition: Tensor) -> Union[Tuple[Tensor, ...], List[Tensor]]: ...

torch.where函数的功能如下：

torch.where(condition, x, y)

• condition：判断条件
• x：若满足条件，则取x中元素
• y：若不满足条件，则取y中元素

以具体实例看一下torch.where函数的效果：

import torch
 
# 条件
condition = torch.rand(3, 2)
print(condition)
# 满足条件则取x中对应元素
x = torch.ones(3, 2)
print(x)
# 不满足条件则取y中对应元素
y = torch.zeros(3, 2)
print(y)
# 条件判断后的结果
result = torch.where(condition > 0.5, x, y)
print(result)

结果如下：

tensor([[0.3224, 0.5789],
        [0.8341, 0.1673],
        [0.1668, 0.4933]])
tensor([[1., 1.],
        [1., 1.],
        [1., 1.]])
tensor([[0., 0.],
        [0., 0.],
        [0., 0.]])
tensor([[0., 1.],
        [1., 0.],
        [0., 0.]])

可以看到torch.where函数会对condition中的元素逐一进行判断，根据判断的结果选取x或y中的值，所以要求x和y应该与condition形状相同。

torch.where(),np.where()两种用法，及np.argwhere()寻找张量（tensor）和数组中为0的索引

1.torch.where()

torch.where()有两种用法，

• 当输入参数为三个时，即torch.where(condition, x, y)，返回满足 x if condition else y的tensor，注意x,y必须为tensor
• 当输入参数为一个时，即torch.where(condition)，返回满足condition的tensor索引的元组(tuple)

代码示例

torch.where(condition, x, y)

代码

import torch
import numpy as np
 
# 初始化两个tensor
x = torch.tensor([
    [1,2,3,0,6],
    [4,6,2,1,0],
    [4,3,0,1,1]
])
y = torch.tensor([
    [0,5,1,4,2],
    [5,7,1,2,9],
    [1,3,5,6,6]
])
 
# 寻找满足x中大于3的元素，否则得到y对应位置的元素
arr0 = torch.where(x>=3, x, y) #输入参数为3个
 
print(x, '\n', y)
print(arr0, '\n', type(arr0))

结果

>>> x
tensor([[1, 2, 3, 0, 6],
        [4, 6, 2, 1, 0],
        [4, 3, 0, 1, 1]])
>>> y
tensor([[0, 5, 1, 4, 2],
        [5, 7, 1, 2, 9],
        [1, 3, 5, 6, 6]])
 
>>> arr0
tensor([[0, 5, 3, 4, 6],
        [4, 6, 1, 2, 9],
        [4, 3, 5, 6, 6]])
 
>>> type(arr0)
<class 'torch.Tensor'>

arr0的类型为<class 'torch.Tensor'>

torch.where(condition)

以寻找tensor中为0的索引为例

代码

import torch
import numpy as np
x = torch.tensor([
    [1,2,3,0,6],
    [4,6,2,1,0],
    [4,3,0,1,1]
])
y = torch.tensor([
    [0,5,1,4,2],
    [5,7,1,2,9],
    [1,3,5,6,6]
])
 
# 返回x中0元素的索引
index0 = torch.where(x==0) # 输入参数为1个
 
print(index0,'\n', type(index0))

结果

>>> index0
(tensor([0, 1, 2]), tensor([3, 4, 2])) 
 
>>> type(index0)
<class 'tuple'>

其中[0, 1, 2]是0元素坐标的行索引，[3, 4, 2]是0元素坐标的列索引，注意，最终得到的是tuple类型的返回值，元组中包含了tensor

2.np.where()

np.where()用法与torch.where()用法类似，也包括两种用法，但是不同的是输入值类型和返回值的类型

代码示例

np.where(condition, x, y)和np.where(condition)，输入x,y可以为非tensor

代码

import torch
import numpy as np
x = torch.tensor([
    [1,2,3,0,6],
    [4,6,2,1,0],
    [4,3,0,1,1]
])
y = torch.tensor([
    [0,5,1,4,2],
    [5,7,1,2,9],
    [1,3,5,6,6]
])
 
arr1 = np.where(x>=3, x, y) # 输入参数为3个
 
index0 = torch.where(x==0) # 输入参数为1个
 
print(arr1,'\n',type(arr1))
print(index1,'\n', type(index1))
 

结果

>>> arr1
[[0 5 3 4 6]
 [4 6 1 2 9]
 [4 3 5 6 6]]
 
>>> type(arr1)
<class 'numpy.ndarray'>
 
>>> index1
(array([0, 1, 2]), array([3, 4, 2])) 
 
>>> type(index1)
<class 'tuple'>

注意，np.where()和torch.where()的返回值类型不同

3.np.argwhere(condition)

寻找符合contion的元素索引

代码示例

代码

import torch
import numpy as np
x = torch.tensor([
    [1,2,3,0,6],
    [4,6,2,1,0],
    [4,3,0,1,1]
])
y = torch.tensor([
    [0,5,1,4,2],
    [5,7,1,2,9],
    [1,3,5,6,6]
])
 
 
index2 = np.argwhere(x==0) # 寻找元素为0的索引
 
print(index2,'\n', type(index2))

结果

>>> index2
tensor([[0, 1, 2],
        [3, 4, 2]]) 
 
>>> type(index2)
<class 'torch.Tensor'>

注意返回值的类型

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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