galoisフィールドでnumpy配列を計算するには？

Question

galoisフィールド（GF4）でnumpy配列を使いたいです。 GF4クラスを配列要素に設定しました。 これは配列+整数計算で機能しますが、配列+配列計算では機能しません。

import numpy 

class GF4(object): 
    """class for galois field""" 
    def __init__(self, number): 
     self.number = number 
     self.__addL__ = ((0,1,2,3),(1,0,3,2),(2,3,0,1),(3,2,1,0)) 
     self.__mulL__ = ((0,0,0,0),(0,1,2,3),(0,2,3,1),(0,3,1,2)) 
    def __add__(self, x): 
     return self.__addL__[self.number][x] 
    def __mul__(self, x): 
     return self.__mulL__[self.number][x] 
    def __sub__(self, x): 
     return self.__addL__[self.number][x] 
    def __div__(self, x): 
     return self.__mulL__[self.number][x] 
    def __repr__(self): 
     return str(self.number) 

a = numpy.array([GF4(numpy.random.randint(4)) for i in range(18)]).reshape(3,6) 
b = numpy.array([GF4(numpy.random.randint(4)) for i in range(18)]).reshape(3,6) 

"""" 
In [261]: a 
Out[261]: 
array([[1, 1, 2, 0, 2, 1], 
     [0, 3, 1, 0, 3, 1], 
     [1, 2, 0, 3, 2, 1]], dtype=object) 

In [262]: b 
Out[262]: 
array([[0, 0, 3, 1, 0, 0], 
     [0, 1, 0, 1, 1, 1], 
     [3, 2, 2, 0, 2, 0]], dtype=object) 

In [263]: a+1 
Out[263]: 
array([[0, 0, 3, 1, 3, 0], 
     [1, 2, 0, 1, 2, 0], 
     [0, 3, 1, 2, 3, 0]], dtype=object) 

In [264]: a+b 
--------------------------------------------------------------------------- 
TypeError         Traceback (most recent call last) 
<ipython-input-264-f1d53b280433> in <module>() 
----> 1 a+b 

<ipython-input-260-0679b73b59a4> in __add__(self, x) 
     8   self.__mulL__ = ((0,0,0,0),(0,1,2,3),(0,2,3,1),(0,3,1,2)) 
     9  def __add__(self, x): 
---> 10   return self.__addL__[self.number][x] 
    11  def __mul__(self, x): 
    12   return self.__mulL__[self.number][x] 

TypeError: tuple indices must be integers, not GF4 
""" 

しかし、配列と配列*整数の計算でも機能します。

""" 
In [265]: a+b*1 
Out[265]: 
array([[1, 1, 1, 1, 2, 1], 
     [0, 2, 1, 1, 2, 0], 
     [2, 0, 2, 3, 0, 1]], dtype=object) 
""" 

次のコードを修正するにはどうすればよいですか？ クラスGF4を使いたいです。

Answer 1

問題は、xがGF4のオブジェクトである場合にPythonがタプルのインデックスを作成する方法を知らないことです。

def __add__(self, x): 
    if isinstance(x, GF4): 
     x = x.number 
    return self.__addL__[self.number][x] 

あなたの第3のテストケースが機能する理由を説明し、あなたが見てみたいことがあり、別の潜在的な問題が、あります：あなたがある返される何GF4にintを追加するときにはそれを解決するために、このような何かを行うことができますintではなく、GF4です。これは望ましい動作でない限り、私は__add__のためのあなたのコードをもっとすべきだと思います。

def __add__(self, x): 
    if isinstance(x, GF4): 
     x = x.number 
    return GF4(self.__addL__[self.number][x]) 

youneedは、より多くの保護手段を構築し、自分自身のいくつかのエラーをスローする場合は、すべての可能性の上に考えると決定することをお勧めします、例えばGF4にfloatを追加しようとすると返品はどうなりますか？