Numpy 有一个强大之处在于可以很方便的修改生成的N维数组的形状。
更改数组形状
数组具有由沿着每个轴的元素数量给出的形状:
a = np.floor(10*np.random.random((3,4))) a Out[181]: array([[6., 0., 2., 1.], [5., 2., 8., 2.], [8., 4., 8., 4.]]) a.shape Out[182]: (3, 4)
上面生成了一个 3x4 的数组,现在对它进行形状的改变。
a.ravel() Out[184]: array([6., 0., 2., 1., 5., 2., 8., 2., 8., 4., 8., 4.]) a.reshape(2,6) Out[185]: array([[6., 0., 2., 1., 5., 2.], [8., 2., 8., 4., 8., 4.]]) a.T Out[186]: array([[6., 5., 8.], [0., 2., 4.], [2., 8., 8.], [1., 2., 4.]]) a.shape Out[187]: (3, 4)
无论是ravel
、reshape
、T
,它们都不会更改原有的数组形状,都是返回一个新的数组。
使用 resize
方法可以直接修改数组本身:
a Out[188]: array([[6., 0., 2., 1.], [5., 2., 8., 2.], [8., 4., 8., 4.]]) a.resize(2,6) a Out[190]: array([[6., 0., 2., 1., 5., 2.], [8., 2., 8., 4., 8., 4.]])
技巧:在使用 reshape
时,可以将其中的一个维度指定为 -1,Numpy 会自动计算出它的真实值
a.reshape(3, -1) Out[191]: array([[6., 0., 2., 1.], [5., 2., 8., 2.], [8., 4., 8., 4.]])
将不同数组堆叠在一起
除了可以对单个数组的形状进行转换外,还可以把多个数据进行堆叠。
a = np.floor(10*np.random.random((2,2))) a Out[192]: array([[0., 3.], [1., 9.]]) b = np.floor(10*np.random.random((2,2))) b Out[193]: array([[2., 8.], [9., 7.]]) np.hstack((a,b)) Out[194]: array([[0., 3., 2., 8.], [1., 9., 9., 7.]])
对于2D数组来说,使用hstack
和column_stack
效果一样,对于1D数组来说,column_stack
会将1D数组作为列堆叠到2D数组中:
from numpy import newaxis np.column_stack((a,b)) Out[195]: array([[0., 3., 2., 8.], [1., 9., 9., 7.]]) a = np.array([4.,2.]) b = np.array([3.,8.]) np.column_stack((a,b)) Out[196]: array([[4., 3.], [2., 8.]]) np.hstack((a,b)) # 一维数组的情况下,column_stack和hstack结果不一样 Out[197]: array([4., 2., 3., 8.]) a[:,newaxis] Out[198]: array([[4.], [2.]]) np.column_stack((a[:,newaxis],b[:,newaxis])) Out[199]: array([[4., 3.], [2., 8.]]) np.hstack((a[:,newaxis],b[:,newaxis])) # 二维数组的情况下,column_stack和hstack结果一样 Out[200]: array([[4., 3.], [2., 8.]])
另一方面,对于任何输入数组,函数row_stack
等效于vstack
。一般来说,对于具有两个以上维度的数组,hstack
沿第二轴堆叠,vstack
沿第一轴堆叠,concatenate
允许一个可选参数,给出串接应该发生的轴。
将一个数组分成几个较小的数组
既然可以将多个数组进行对堆叠,自然也可以将一个数组拆分成多个小数组。
使用hsplit
,可以沿其水平轴拆分数组,通过指定要返回的均匀划分的数组数量,或通过指定要在其后进行划分的列:
from pprint import pprint a = np.floor(10*np.random.random((2,12))) a Out[201]: array([[8., 5., 5., 7., 3., 5., 8., 6., 2., 8., 9., 0.], [5., 8., 0., 0., 9., 0., 7., 5., 3., 9., 4., 8.]]) pprint(np.hsplit(a,3)) #水平切成三等分 [array([[8., 5., 5., 7.], [5., 8., 0., 0.]]), array([[3., 5., 8., 6.], [9., 0., 7., 5.]]), array([[2., 8., 9., 0.], [3., 9., 4., 8.]])]
vsplit
沿垂直轴分割,array_split
允许指定沿哪个轴分割。