Поменять знак всех локальных максимумов данной матрицы на противоположный

@XomkaPiroman · Регистрация: 28.09.2021

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Дана матрица размера M × N. Элемент матрицы называется ее локальным максимумом, если он больше всех окружающих его элементов. Поменять знак всех локальных максимумов данной матрицы на противоположный. При решении допускается использовать вспомогательную матрицу.

Уже долго бьюсь, не приходят варианты решения в голову. Буду благодарен за помощь

@VistaSV30 · 30.11.2022, 18:39

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
import numpy as np
 
a,b = 5,6 # Размеры матрицы
f = np.random.randint(10, 99, size=(a,b))
print('Исходная матрица:') 
print(f)
 
def zm(a):
    m, h = np.zeros(len(a[0])), [[0] for _ in range(len(a)+2)]
    a = np.array(a)
    a = np.vstack([m, a, m])
    a = np.hstack([h, a, h]) 
    return a
 
def verify(a):
    a = zm(a)
    for i in range(1, a.shape[0]):
        for j in range(1, a.shape[1]):
            if a[i,j]==np.max(a[i-1:i+2,j-1:j+2]): 
                a[i,j] *= -1
    return np.int_(a[1:-1,1:-1])
 
 
print('\nРезультат:')
print(verify(f))

@u235 · 30.11.2022, 18:49

VistaSV30, у вас в 19 строке ошибка в алгоритме. Она приведет к тому, что однородные участки будет считаться за локальные максимумы.

@VistaSV30 · 30.11.2022, 18:56

u235, так должно быть правильно

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
import numpy as np
 
x,y = 5,6 # Размеры матрицы
f = np.random.randint(10, 99, size=(x,y))
f1 = np.ones((x+2,y+2))  # вспомогательная матрица
print('Исходная матрица:') 
print(f)
 
def zm(a):
    m, h = np.zeros(len(a[0])), [[0] for _ in range(len(a)+2)]
    a = np.array(a)
    a = np.vstack([m, a, m])
    a = np.hstack([h, a, h]) 
    return a
 
def verify(a):
    a = zm(a)
    for i in range(1, a.shape[0]):
        for j in range(1, a.shape[1]):
            if a[i,j]==np.max(a[i-1:i+2,j-1:j+2]): 
                f1[i,j] = -1
    a *= f1 
    return np.int_(a[1:-1,1:-1])
 
print('\nРезультат:')
print(verify(f))

@u235 · 30.11.2022, 19:06

VistaSV30, а что изменилось? Теперь это 20я строка. Если все элементы в окне 3x3 одинаковы, то центральный элемент посчитается локальным максимумом, хотя это не так.

Добавлено через 2 минуты
сделайте f = np.ones(x,y), например, и вся матрица у вас станет локальным максимумом, хотя это не так.

@VistaSV30 · 30.11.2022, 19:58

u235, так пойдет? Тест с единичное матрицей получился.

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
import numpy as np
 
x,y = 5,6 # Размеры матрицы
f = np.random.randint(10, 99, size=(x,y))
f1 = np.ones((x+2,y+2), dtype=int)  # вспомогательная матрица
print('Исходная матрица:') 
print(f)
 
def zm(a):
    m, h = [np.min(a)]*len(a[0]), [[np.min(a)] for _ in range(len(a)+2)]
    a = np.array(a)
    a = np.vstack([m, a, m])
    a = np.hstack([h, a, h]) 
    return a
 
def verify(a):
    a = zm(a)
    global f1
 
    for i in range(1, a.shape[0]):
        for j in range(1, a.shape[1]):
            a1 = a[i-1:i+2, j-1:j+2]
            if a[i,j]==np.max(a1) and a[i,j]!=np.sort(a1)[-1,-2]: 
                f1[i,j] = -1
    a *= f1 
    return a[1:-1,1:-1]
 
print('\nРезультат:')
print(verify(f))

@u235 · 30.11.2022, 20:03

Сообщение от VistaSV30

u235, так пойдет?

не совсем понял код, но, думаю, пойдет..
хотя лучше без сортировки. Что то подобное можно, если заменить индексы на i,j..

Python
1
2
a=np.array([[1,2,3],[4,22,6],[7,8,9]])
is_local_max=a[1,1]>np.max(a[[0,1,2,0,2,0,1,2],[0,0,0,1,1,2,2,2]])

Можно еще сложить сдвинутые на 1 пиксель 8 матриц в стопку, найти максимум по третьей оси и сравнить результат с исходной матрицей, будет вообще без циклов for. Я на подобный вопрос сегодня в ветке Matlab отвечал, там медиана только, а не максимум была.

@Gdez · 30.11.2022, 21:50

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
import numpy as np 
 
def rolling(k):
    
    shape = (n, m, k, k)  
    
    strides = (arr_.strides[0],) + \
              (arr_.strides[1],) + \
              arr_.strides[-2:]
 
    tmp = np.lib.stride_tricks.as_strided(arr_, shape=shape, strides=strides).reshape(n*m, k, k)
 
    for i, v in enumerate(tmp): 
        if (v==v.max()).sum()==1 and v[1,1]==v.max():
            r, c = divmod(i, m)
            arr[r, c] *= -1
 
 
n = 4
m = 5
arr = np.random.randint(1,100,(n,m)) 
arr_ = np.pad(arr, pad_width=1, mode='constant', constant_values=arr.min()-1)
print(arr)
rolling(3)
print(arr)

Добавлено через 28 минут
u235, совсем без цикла - не смог

- условие локального максимума

Добавлено через 3 минуты
Если локальный максимум допускает "единичную матрицу", то:

Python
1
2
3
4
5
6
...
    tmp = np.lib.stride_tricks.as_strided(arr_, shape=shape, strides=strides)
    
    tmp = tmp.max(axis=(2,3)) - arr
    arr[tmp==0] *= -1
...

@u235 · 30.11.2022, 21:57

Еще вариант:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
import numpy as np
n = 4
m = 5
arr = np.random.randint(1,100,(n,m)) 
arr_ = np.pad(arr, pad_width=1, mode='constant', constant_values=arr.min()-1)
print(arr)
neighbors=((0,0),(1,0),(2,0), (0,1),(0,2),(2,1),(1,2),(2,2))
res=arr_[neighbors[0][0]:neighbors[0][0]+n, neighbors[0][1]:neighbors[0][1]+m]
for i in neighbors[1:]:
    res=np.maximum(res, arr_[i[0]:i[0]+n, i[1]:i[1]+m])
arr[arr>res]*=-1
print(arr)

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Изучаю kubernetes lagorue 13.01.2026 А пригодятся-ли мне знания kubernetes в России?	Сукцессия микоризы: основная теория в виде двух уравнений. anaschu 11.01.2026 https:/ / rutube. ru/ video/ 7a537f578d808e67a3c6fd818a44a5c4/	WordPad для Windows 11 Jel 10.01.2026 WordPad для Windows 11 — это приложение, которое восстанавливает классический текстовый редактор WordPad в операционной системе Windows 11. После того как Microsoft исключила WordPad из. . .	Classic Notepad for Windows 11 Jel 10.01.2026 Old Classic Notepad for Windows 11 Приложение для Windows 11, позволяющее пользователям вернуть классическую версию текстового редактора «Блокнот» из Windows 10. Программа предоставляет более. . .
Почему дизайн решает? Neotwalker 09.01.2026 В современном мире, где конкуренция за внимание потребителя достигла пика, дизайн становится мощным инструментом для успеха бренда. Это не просто красивый внешний вид продукта или сайта — это. . .	Модель микоризы: классовый агентный подход 3 anaschu 06.01.2026 aa0a7f55b50dd51c5ec569d2d10c54f6/ O1rJuneU_ls https:/ / vkvideo. ru/ video-115721503_456239114	Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR ФедосеевПавел 06.01.2026 Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR ВВЕДЕНИЕ Введу сокращения: аналоговый ПИД — ПИД регулятор с управляющим выходом в виде числа в диапазоне от 0% до. . .	Модель микоризы: классовый агентный подход 2 anaschu 06.01.2026 репозиторий https:/ / github. com/ shumilovas/ fungi ветка по-частям. коммит Create переделка под биомассу. txt вход sc, но sm считается внутри мицелия. кстати, обьем тоже должен там считаться. . . .

@XomkaPiroman 0 / 0 / 0 Регистрация: 28.09.2021 Сообщений: 17

	Поменять знак всех локальных максимумов данной матрицы на противоположный 30.11.2022, 17:14. Показов 1409. Ответов 8 Метки нет (Все метки) Дана матрица размера M × N. Элемент матрицы называется ее локальным максимумом, если он больше всех окружающих его элементов. Поменять знак всех локальных максимумов данной матрицы на противоположный. При решении допускается использовать вспомогательную матрицу. Уже долго бьюсь, не приходят варианты решения в голову. Буду благодарен за помощь 0

@u235 5515 / 2868 / 571 Регистрация: 07.11.2019 Сообщений: 4,758
	30.11.2022, 18:49
	VistaSV30, у вас в 19 строке ошибка в алгоритме. Она приведет к тому, что однородные участки будет считаться за локальные максимумы. 0

@u235 5515 / 2868 / 571 Регистрация: 07.11.2019 Сообщений: 4,758
	30.11.2022, 19:06
	VistaSV30, а что изменилось? Теперь это 20я строка. Если все элементы в окне 3x3 одинаковы, то центральный элемент посчитается локальным максимумом, хотя это не так. Добавлено через 2 минуты сделайте f = np.ones(x,y), например, и вся матрица у вас станет локальным максимумом, хотя это не так. 0