cross() 中 dtype=object 数组的 numpy 错误

Question

import numpy as np
u = np.array([1, 2, -1], dtype=object)
v = np.array([-1, 1, 0], dtype=object)
np.cross(u, v)

失败并显示

numpy._core._exceptions._UFuncOutputCastingError: Cannot cast ufunc 'multiply' output from dtype('O') to dtype('int64') with casting rule 'same_kind'

。

np.dot(u, v)

按预期工作。

使用

dtype=object

，因为使用实际数据进行计算会溢出

int64

并给出错误的结果（没有警告）。实际值是大约 15 位有效数字（50 位二进制数字）的整数。

一种解决方法是将所有值设为小数：

u = np.array(list(map(Decimal, [1, 2, -1])))
v = np.array(list(map(Decimal, [-1, 1, 0])))
np.cross(u, v)

使用 numpy 有更好的解决方法吗？

Answer 1

np.cross

中有一个块可以让临时结果数组变成

int32

。

我更正的那个块是：

 ...:         assert a.shape[-1] == 3
 ...:         if b.shape[-1] == 3:
 ...:             # cp0 = a1 * b2 - a2 * b1
 ...:             # cp1 = a2 * b0 - a0 * b2
 ...:             # cp2 = a0 * b1 - a1 * b0
 ...:             np.multiply(a1, b2, out=cp0)
 ...:             tmp = np.array(a2 * b1, dtype=cp.dtype) # correct dtype
 ...:             print(tmp,tmp.dtype, cp0.dtype)
 ...:             cp0 -= tmp
 ...:             np.multiply(a2, b0, out=cp1)
 ...:             np.multiply(a0, b2, out=tmp)
 ...:             cp1 -= tmp
 ...:             np.multiply(a0, b1, out=cp2)
 ...:             np.multiply(a1, b0, out=tmp)
 ...:             cp2 -= tmp

使用您的对象数据类型数组：

In [384]: u = np.array([1, 2, -1], dtype=object)
     ...: v = np.array([-1, 1, 0], dtype=object)

np.cross

引发涉及此的错误

tmp

:

In [385]: np.cross(u,v)
---------------------------------------------------------------------------
UFuncTypeError                            Traceback (most recent call last)
Cell In[385], line 1
----> 1 np.cross(u,v)

File <__array_function__ internals>:200, in cross(*args, **kwargs)

File ~\miniconda3\lib\site-packages\numpy\core\numeric.py:1669, in cross(a, b, axisa, axisb, axisc, axis)
   1667 cp0 -= tmp
   1668 multiply(a2, b0, out=cp1)
-> 1669 multiply(a0, b2, out=tmp)
   1670 cp1 -= tmp
   1671 multiply(a0, b1, out=cp2)

UFuncTypeError: Cannot cast ufunc 'multiply' output from dtype('O') to dtype('int32') with casting rule 'same_kind'

考虑到输入的数据类型，

cp

之前已创建为返回数组。

In [387]: mycross(u,v)
object
-1 object object
Out[387]: array([1, 1, 3], dtype=object)

a1

和

b2

是

a

和

b

的元素（实际上是列），例如

a1=a[...,0]

。 因此，它们不会保留整个数组 dtype - 除非您使用

Decimal

或

mpmath.mpi

。