包含可變大小物體（物體陣列）的Numpy ndarray

Question

晚上好，

我目前正在進行第一年大學項目，以模擬連續滲流。這涉及在n維空間中隨機分佈一些盤/球/超球體在正方形/立方體/超立方體上，並找到跨越邊界的連接粒子羣。爲了加速所有這些粒子之間的本質碰撞檢測，將它們分組爲相互連接的簇，我決定使用空間分區，以便我的程序可以很好地與粒子數量成正比。這要求我將n維空間與均勻大小的盒子/立方體/超立方體分開，並將粒子放置在相關盒子內，以便可以進行優化的碰撞檢查，這需要較少的比較，因爲只有位於相鄰盒子/立方體/超立方體中的粒子到需要檢查新粒子的位置。所有的細節已經算出來了。

但是，使用具有與正在研究的空間相等的「維度」的ndarray似乎是個好主意。然後，ndarray中的每個「點」本身都會包含一組粒子對象。很容易查看ndarray中圍繞新粒子座標的對象，並循環遍歷包含其他粒子的數組，這些對象包含必須進行檢查的其他粒子。然後我發現ndarray只能包含固定大小的對象，這些粒子數組並不是因爲它們會隨着粒子隨機添加到系統中而增長。

陣列（等..）陣列的正常numpy數組是唯一的解決方案或做結構類似於ndarray，但能夠容納可變大小的對象存在嗎？ Ndarray看起來很棒，因爲它是用編譯語言c編寫的numpy的一部分，所以它會很快。此外，ndarray不會要求和循環構造，因爲我相信陣列數組（陣列等）會（注意：空間的維度和空間分割的增量不是恆定的，因爲可以添加不同半徑的粒子，這意味着空間劃分方塊/立方體/超立方體的大小的改變）。

速度在這個程序中是非常重要的，看到我發現算法良好的優化會被糟糕的實現所破壞！

Answer 1

您是否考慮過使用kd-tree？ kd-trees支持通過分割空間來快速枚舉一個點的鄰居（很像你對多維數組提供的建議）。

作爲一個不錯的獎金，還有已經在SciPy的，同伴項目NumPy的體面kd樹實現：scipy.spatial.KDTree。