1.3.2.4数组形状操作

1.3.2.4.1 扁平

In [147]:

  1. a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
  2. a.ravel()

Out[147]:

  1. array([1, 2, 3, 4, 5, 6])

In [148]:

  1. a.T

Out[148]:

  1. array([[1, 4],
  2.        [2, 5],
  3.        [3, 6]])

In [149]:

  1. a.T.ravel()

Out[149]:

  1. array([1, 4, 2, 5, 3, 6])

高维：后进先出。

1.3.2.4.2 重排

扁平的相反操作：

In [150]:

  1. a.shape

Out[150]:

  1. (2, 3)

In [152]:

  1. b = a.ravel()
  2. b = b.reshape((2, 3))
  3. b

Out[152]:

  1. array([[1, 2, 3],
  2.        [4, 5, 6]])

或者：

In [153]:

  1. a.reshape((2, -1))    # 不确定的值（-1）将被推导

Out[153]:

  1. array([[1, 2, 3],
  2.        [4, 5, 6]])

警告： ndarray.reshape 可以返回一个视图（参见 help(np.reshape)）, 也可以可以返回副本

In [155]:

  1. b[0, 0] = 99
  2. a

Out[155]:

  1. array([[99,  2,  3],
  2.        [ 4,  5,  6]])

当心：重排也可以返回一个副本！：

In [156]:

  1. a = np.zeros((3, 2))
  2. b = a.T.reshape(3*2)
  3. b[0] = 9
  4. a

Out[156]:

  1. array([[ 0.,  0.],
  2.        [ 0.,  0.],
  3.        [ 0.,  0.]])

要理解这个现象，你需要了解更多关于numpy数组内存设计的知识。

1.3.2.4.3 添加纬度

用 np.newaxis对象进行索引可以为一个数组添加轴（在上面关于广播的部分你已经看到过了）：

In [157]:

  1. z = np.array([1, 2, 3])
  2. z

Out[157]:

  1. array([1, 2, 3])

In [158]:

  1. z[:, np.newaxis]

Out[158]:

  1. array([[1],
  2.        [2],
  3.        [3]])

In [159]:

  1. z[np.newaxis, :]

Out[159]:

  1. array([[1, 2, 3]])

1.3.2.4.4 纬度重组

In [160]:

  1. a = np.arange(4*3*2).reshape(4, 3, 2)
  2. a.shape

Out[160]:

  1. (4, 3, 2)

In [161]:

  1. a[0, 2, 1]

Out[161]:

  1. 5

In [163]:

  1. b = a.transpose(1, 2, 0)
  2. b.shape

Out[163]:

  1. (3, 2, 4)

In [164]:

  1. b[2, 1, 0]

Out[164]:

  1. 5

也是创建了一个视图：

In [165]:

  1. b[2, 1, 0] = -1
  2. a[0, 2, 1]

Out[165]:

  1. -1

1.3.2.4.5 改变大小

可以用 ndarray.resize 改变数组的大小：

In [167]:

  1. a = np.arange(4)
  2. a.resize((8,))
  3. a

Out[167]:

  1. array([0, 1, 2, 3, 0, 0, 0, 0])

但是，它不能在其他地方引用：

In [168]:

  1. b = a
  2. a.resize((4,))
  1.  ------------- ------------- ------------- ------------- -----------------------
  2. ValueError                                Traceback (most recent call last)
  3. <ipython-input-168-59edd3107605> in <module>()
  4.  1 b = a
  5. ----> 2  a.resize((4,))
  7. ValueError: cannot resize an array that references or is referenced
  8. by another array in this way.  Use the resize function

练习：形状操作

  • 看一下 reshape 的文档字符串，特别要注意其中关于副本和视图的内容。
  • 用 flatten 来替换 ravel。有什么区别？ (提示: 试一下哪个返回视图哪个返回副本)
  • 试一下用 transpose 来进行纬度变换。