python - 仅在具有正面积的 numpy 数组中集成

Question

我希望能够使用 numpys trapz 函数计算以下积分

numpy.trapz([-1, 1]) # returns 0

但我不想允许负面区域。有没有一种有效的方法可以做到这一点，还是我必须寻找最小点并手动转换数组？

numpy.trapz(numpy.abs([-1, 1]))有意义吗？

Answer 1

如果您想丢弃对集成区域的负面贡献，我们可以简单地获取np.trapz 源代码并重写它：

def abstrapz(y, x=None, dx=1.0):
    y = np.asanyarray(y)
    if x is None:
        d = dx
    else:
        x = np.asanyarray(x)
        d = np.diff(x)
    ret = (d * (y[1:] +y[:-1]) / 2.0)
    return ret[ret>0].sum()  #The important line

快速测试：

np.trapz([-1,0,1])
0.0

abstrapz([-1,0,1])
0.5

如果您只想避免小于零的区域，y只需将小于零的“y”值掩码为零：

arr = np.array([-2,-1,0.5,1,2,1,0,5,3,0])
np.trapz(arr)
10.5

arr[arr<0] = 0
np.trapz(arr)
12.5

这不是最好的方法，但它是一个很好的近似值。如果这是你的意思，我可以更新这个。

我不得不稍微改变你的例子，因为trapz([-1,1])根据定义总是会返回 0 。我们确实通过这种方式删除了一些功能，如果您需要在多维数组上执行此操作，很容易将其添加回来。