Python如何调整数组的形状
admin
2024-04-26 22:06:44
0

文章目录

    • 更改维度
    • 调整坐标轴
    • 牛刀小试
    • Numpy函数

调整形状
调整形状reshape, resize, flatten, ravel, squeeze
调整坐标轴transpose, swapaxes

更改维度

数组中的数据在内存里是固定的,但计算时的排列方式却可以随时更改,这也是数组的强大之处。其中,reshaperesize功能相同,区别是前者返回新数组,后者则直接修改原始数组。

>>> x = np.arange(12)
>>> y = x.reshape(2,6)
>>> print(x)
[ 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11]
>>> print(y)
[[ 0  1  2  3  4  5][ 6  7  8  9 10 11]]
>>> x.resize(2,6)
>>> print(x)
[[ 0  1  2  3  4  5][ 6  7  8  9 10 11]]

-1表示自动规划某一轴的尺寸,例如

>>> x.reshape(3,-1)
array([[ 0,  1,  2,  3],[ 4,  5,  6,  7],[ 8,  9, 10, 11]])

flattenravel相当于reshape(-1),即将数组展平为一维数组。

squeeze则比flatten稍微温和一点,会删除尺寸为1的维度,例如

>>> x.resize(1,3,4,1,1)
>>> print(x)
[[[[[ 0]][[ 1]][[ 2]][[ 3]]][[[ 4]][[ 5]][[ 6]][[ 7]]][[[ 8]][[ 9]][[10]][[11]]]]]

上面的这个x有太多层括号,看上去毫无卵用,这个时候可以用squeeze

>>> x.squeeze()
array([[ 0,  1,  2,  3],[ 4,  5,  6,  7],[ 8,  9, 10, 11]])

有木有瞬间清爽了许多。

调整坐标轴

transposeswapaxes用于调整坐标轴,如果用矩阵的视角去理解,那么大致相当于转置。

>>> x
array([[ 0,  1,  2,  3,  4,  5],[ 6,  7,  8,  9, 10, 11]])
>>> x.T
array([[ 0,  6],[ 1,  7],[ 2,  8],[ 3,  9],[ 4, 10],[ 5, 11]])
>>> x.transpose(1,0)
array([[ 0,  6],[ 1,  7],[ 2,  8],[ 3,  9],[ 4, 10],[ 5, 11]])

其中,transpose(1,0)表示将第一个坐标轴和第0个坐标轴交换位置。

牛刀小试

熟练掌握数组形状的变换方法,也就相当于熟悉了张量的运算法则,这对于数据科学来说是非常重要的基础技能。

例如,现有300张图像200x100的图像,想要得到每张图像的列质心。传统思路肯定是跑循环,但众所周知Python的循环效率比较慢,所以最佳方法是300张一起做,无非就是300x200x100的张量,对第二个坐标轴进行质心提取而已

imgs = np.random.rand(300,200,100)
xs = np.arange(100)
xCen = np.matmul(imgs, xs) / np.sum(imgs, axis=2)

其中,xCen就是所要求的质心。

当然,也可以用更加直观的做法

xCen = imgs.reshape(-1,100)@xs / np.sum(imgs.reshape(-1,100), axis=1)
xCen = xCen.reshape(300,200)

Numpy函数

对于上面这几种数组的内置方法,有一些可直接从numpy中调用,这样的好处是可以直接对非数组格式的数据进行操作,例如

>>> x = list(range(12))
>>> np.reshape(x, (3,4))
array([[ 0,  1,  2,  3],[ 4,  5,  6,  7],[ 8,  9, 10, 11]])

其中,x是一个列表,np.reshape会自动将其转化为数组后再行操作。

同样地,flatten也可以完成数组展平的任务

>>> x = [[i, i+1] for i in range(5)]
>>> x
[[0, 1], [1, 2], [2, 3], [3, 4], [4, 5]]
>>> np.ravel(x)
array([0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5])

相关内容

热门资讯

【美媒披露美军武器库存吃紧,政... 【美媒披露美军武器库存吃紧,政府拟动员车企增产武器】据美国《华尔街日报》4月15日披露,由于俄乌冲突...
“特朗普如此命令以色列停火,换... 【文/观察者网 熊超然】 虽然黎以为期10天的停火协议于当地时间4月16日生效,但美国方面一度“认...
停火前最后一刻,以色列炸死黎巴... 黎巴嫩和以色列之间达成的为期10天的停火协议已于当地时间4月17日零时生效。然而,据英国路透社报道,...
中东战火正在绞杀你的工资和饭碗 文︱陆弃 有个真相,没几个人敢明着说——中东那摊子事,早不是单纯的地区冲突了。 它就像一只隐形的手,...
霍尔木兹海峡对商船开放通行,国... 伊朗外长17日表示,霍尔木兹海峡在黎巴嫩与以色列停火期间对所有商船通行完全开放,国际原油期货价格受此...
巴西“选美皇后”竟是毒枭妻子!... (来源:现代快报) 豪车、游艇、音乐节、派对……一名经常在社交媒体上炫富的巴西选美皇后,竟然依靠贩毒...
美国又一艘核动力航母着火,三名... 继“福特”号航母发生火灾后,美国海军“艾森豪威尔”号航母也遭遇火灾。 “艾森豪威尔”号航母 据央视...
曼宁格驾车与火车相撞,不幸身亡 据体坛周报,4月16日,欧洲足坛传出噩耗:前奥地利“国门”亚历山大·曼宁格不幸因遭遇严重的交通事故去...
“特朗普不是世界皇帝” 当地时间4月16日,巴西总统卢拉重申美国总统特朗普“不是世界皇帝”,不能一直以战争威胁其他国家。他称...