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

2017年来最惨!AMD大跌1... 在周二盘后发布财报后的首个交易日,AMD股价本周三跳空低开11.2%,午盘刷新日低时跌逾17.7%,...
去年被罚30多次 阳光人寿再添... 新年伊始,阳光保险旗下阳光人寿再添罚单。因两项业务违规,阳光人寿江西分公司被监管处以31万元罚款,相...
2026年,宏观政策工具箱如何... 宏观政策的取向牵动着经济发展的走向去年底召开的中央经济工作会议再次提出2026年“实施更加积极有为的...
印尼减少煤炭出口,A股今日大涨... 一、当日行情分析1、市场观察2月4日,市场探底回升,沪指重返4100点,深成指翻红,此前一度跌超1%...
基金参与定增日趋活跃 逾七成融... 证券时报记者 王小芊2026年伊始,A股定增市场迎来新一轮活跃期,多位明星基金经理密集现身多家上市公...
迪士尼新任CEO选定 迪士尼公司寻找了数年的CEO人选终于尘埃落定。2月4日,华特迪士尼公司董事会宣布,迪士尼体验业务主席...
报道称,中财期货在近期白银价格... 报道称,中财期货在近期白银价格暴跌前做空,获利超过5亿美元。据报道,中财期货在1月下旬建立了大规模的...
美伊谈判一度“濒临破裂”又峰回... 财联社2月5日讯(编辑 史正丞)综合央视新闻等媒体报道,在北京时间周四凌晨的数小时里,原定于本周五进...
模拟芯片巨头出手!德州仪器拟7... 德州仪器公司宣布达成协议,将以约75亿美元现金收购美国芯片企业芯科科技(Silicon Labs)。...
谁在港股量产“低质”招股书? 随着港股IPO申报热潮的到来,上市申请文件的质量隐忧正引发监管层的强力纠偏。日前,香港证监会行政总裁...