NumPy 数组重塑
重塑数组
重塑是指改变数组的形状。
数组的形状是每个维度中的元素数量。
通过重塑,我们可以添加或删除维度,或更改每个维度中的元素数量。
从 1D 重塑为 2D
示例
将以下具有 12 个元素的 1D 数组转换为 2D 数组。
最外层维度将包含 4 个数组,每个数组有 3 个元素
import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])
newarr = arr.reshape(4, 3)
print(newarr)
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从 1D 重塑为 3D
示例
将以下具有 12 个元素的 1D 数组转换为 3D 数组。
最外层维度将包含 2 个数组,每个数组包含 3 个子数组,每个子数组有 2 个元素
import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])
newarr = arr.reshape(2, 3, 2)
print(newarr)
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可以重塑成任意形状吗?
可以,只要重塑所需的元素在两种形状中相等。
我们可以将一个包含 8 个元素的 1D 数组重塑为包含 4 个元素的 2D 数组(2 行 4 列),但我们不能将其重塑为包含 3 个元素的 2D 数组(3 行 3 列),因为后者需要 3x3=9 个元素。
示例
尝试将具有 8 个元素的 1D 数组转换为具有 3 个元素的 2D 数组(将引发错误)
import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
newarr = arr.reshape(3, 3)
print(newarr)
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返回的是副本还是视图?
示例
检查返回的数组是副本还是视图
import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
print(arr.reshape(2, 4).base)
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上面的示例返回了原始数组,所以它是一个视图。
未知维度
您可以使用一个“未知”维度。
这意味着您不必在 reshape 方法中为其中一个维度指定确切的数字。
将 -1
作为值传递,NumPy 将为您计算该数字。
示例
将具有 8 个元素的 1D 数组转换为具有 2x2 元素的 3D 数组
import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
newarr = arr.reshape(2, 2, -1)
print(newarr)
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注意: 我们不能将 -1
传递给多个维度。
展平数组
展平数组是指将多维数组转换为 1D 数组。
我们可以使用 reshape(-1)
来实现此目的。
示例
将数组转换为 1D 数组
import numpy as np
arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
newarr = arr.reshape(-1)
print(newarr)
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注意: NumPy 中有很多用于改变数组形状的函数,如 flatten
、ravel
,以及用于重新排列元素的函数,如 rot90
、flip
、fliplr
、flipud
等。这些属于 NumPy 的中级到高级部分。