numpy數(shù)組操作

numpy數(shù)組操作包括以下幾類:

修改數(shù)組形狀

反轉(zhuǎn)數(shù)組

修改數(shù)組維度

連接數(shù)組

分割數(shù)組

數(shù)組元素的添加與刪除

修改數(shù)組形狀

函數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? ?描述

reshape? ? ? ? ? ? ? 不改變數(shù)據(jù)的條件下修改形狀

flat? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?數(shù)組元素迭代器

flatten? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回一份數(shù)組拷貝汛聚,對拷貝所做的修改不會影響原始數(shù)組

ravel? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?返回展開數(shù)組

numpy.reshape

numpy.reshape函數(shù)可以在不改變數(shù)據(jù)的條件下改變形狀,格式如下:

numpy.reshape(arr,newshape,order='C)

arr:要修改形狀的數(shù)組

newshape:整數(shù)或者整數(shù)數(shù)組叠纷,新的形狀應(yīng)當(dāng)兼容原有形狀

order:‘C’按行款慨,‘A’原順序阳欲,‘k’元素在內(nèi)存中的出現(xiàn)順序临扮。

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.arange(8)

print(a)

b=a.reshape(4,2)

print(b)


numpy.ndarray.flat是一個(gè)數(shù)組元素迭代器

實(shí)例:使用flat屬性迭代元素

import numpyas np

a=np.arange(9).reshape(3,3)

for rowin a:

print(row)

#使用flat屬性孤个,該屬性是一個(gè)數(shù)組元素迭代器:

for elementin a.flat:

print(element)


numpy.ndarray.flatten

numpy.ndarray.flatten返回一份數(shù)組拷貝剃允,對拷貝所做的修改不會影響原始數(shù)組,格式如下:

ndarray.flatten(order='C')

參數(shù)說明:

order:'C'按行齐鲤,‘F’按列斥废,‘A’原順序,‘K’元素在內(nèi)存中的出現(xiàn)順序

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.arange(8).reshape(2,4)

print(a)

print(a.flatten())

print(a.flatten(order='F'))


numpy.ravel

numpy.ravel()展平的數(shù)組元素给郊,順序通常是“C風(fēng)格”牡肉,返回的是數(shù)組視圖(view,有點(diǎn)類似C/C++引用reference的意味),修改會影響原始數(shù)組淆九。

該函數(shù)接收兩個(gè)參數(shù):

numpy.ravel(a,order='C')

參數(shù)說明:

order:‘C’按行统锤,‘F’:按列,‘A’原順序炭庙,‘K’:元素在內(nèi)存中的出現(xiàn)順序饲窿。

實(shí)例:ravel應(yīng)用

import numpyas np

a=np.arange(8).reshape(2,4)

print(a)

b=a.ravel()

print(b)

c=a.ravel(order='F')

print(c)


翻轉(zhuǎn)數(shù)組

函數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 描述

transpose? ? ? ? ? ? ? ? ? 兌換數(shù)組的維度

ndarray.T? ? ? ? ? ? ? ? ? ?和self.transpose()相同

rollaxis? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?向后滾動指定的軸

swapaxes? ? ? ? ? ? ? ? ? 兌換數(shù)組的兩個(gè)軸

numpy.transpose

numpy.transpose函數(shù)用于兌換數(shù)組的維度,格式如下:

numpy.transpose(arr,axes)

參數(shù)說明

arr:要操作的數(shù)組

axes:整數(shù)列表焕蹄,對應(yīng)維度逾雄,通常所有維度都會對換。

實(shí)例:respose應(yīng)用

import numpyas np

a=np.arange(8).reshape(2,4)

print(a)

print(np.transpose(a))


numpy.ndarray.T和numpy.transpose類似:

實(shí)例:numpy.ndarray.T的應(yīng)用

import numpyas np

a=np.arange(12).reshape(3,4)

print('原始數(shù)組:')

print(a)

print('轉(zhuǎn)置數(shù)組:')

print(a.T)


numpy.rollaxis

numpy.rollaxis函數(shù)向后滾動特定的軸到一個(gè)特定位置,格式如下:

numpy.rollaxis(arr,axis,start)

參數(shù)說明:

arr:數(shù)組

axis:要向后滾動的軸鸦泳,其它軸的相對位置不會改變

start:默認(rèn)為0银锻,表示完整的滾動。會滾動到特定位置做鹰。

實(shí)例:rollaxis的應(yīng)用

import numpyas np

a=np.arange(8).reshape(2,2,2)

print("原始數(shù)組是:")

print(a)

print('調(diào)用rollaxis函數(shù):')

print(np.rollaxis(a,2))

print('調(diào)用rollaxis函數(shù):')

print(np.rollaxis(a,2,1))


numpy.swapaxes

numpy.swapaxes函數(shù)用于交換數(shù)組的兩個(gè)軸徒仓,格式如下:

numpy.swapaxes(arr,axs1,axis2)

arr:輸入的數(shù)組

axis1:對應(yīng)第一個(gè)軸的整數(shù)

axis2:對應(yīng)第二軸的整數(shù)

實(shí)例:swapaxes的應(yīng)用

import numpyas np

a=np.arange(8).reshape(2,2,2)

print('原始數(shù)組是:')

print(a)

print('調(diào)用swapaxes函數(shù)后的數(shù)組:')

print(np.swapaxes(a,2,0))


修改數(shù)組維度

維度? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?描述

broadcast? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?產(chǎn)生模仿廣播的對象

broadcast_to? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 將數(shù)組廣播到心形狀

expand_dims? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 擴(kuò)展數(shù)組的形狀

squeeze? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 從數(shù)組的形狀中刪除一維條目

實(shí)例:使用broadcast廣播

import numpyas np

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

y=np.array([4,5,6])

b=np.broadcast(x,y)

print('對y廣播x:')

r,c=b.iters

print(next(r),next(c))

print(next(r),next(c))

print('廣播對象的形狀:')

print(b.shape)

#手動使用broadcast將x和y相加

c=np.empty(b.shape)

print('手動使用broadcast將x和y相加:')

print(c.shape)

c.flat=[u+vfor (u,v)in b]

print('調(diào)用flat函數(shù):')

print(c)

print('\n')

print('x與y的和:')

print(x+y)



numpy.broadcast_to

numpy.broadcast_to函數(shù)將數(shù)組廣播到新形狀。它在原始數(shù)組上返回只讀視圖誊垢。它通常不連續(xù)掉弛。如果新形狀不符合numpy的廣播規(guī)則,該函數(shù)可能會拋出valueError喂走。

numpy.broadcast_to(array,shape,subok)

實(shí)例:broadcast_to應(yīng)用

import numpyas np

a=np.arange(4).reshape(1,4)

print('原始數(shù)組:')

print(a)

print('調(diào)用broadcast_to函數(shù)后:')

print(np.broadcast_to(a,(4,4)))


numpy.expand_dims

numpy.expand_dims函數(shù)通過在指定位置插入新的軸來擴(kuò)展數(shù)組形狀殃饿,函數(shù)格式如下:

numpy.expand_dims(arr,axis)

參數(shù)說明:

arr:輸入數(shù)組

axis:新軸插入的位置

實(shí)例:維度不一插入

import numpyas np

x=np.array(([1,2],[3,4]))

print('數(shù)組x:')

print(x)

y=np.expand_dims(x,axis=0)

print('數(shù)組y:')

print(y)

print('數(shù)組x和數(shù)組y的維度:')

print(x.ndim,y.ndim)

print('數(shù)組x和數(shù)組y的形狀:')

print(x.shape,y.shape)

print('在位置1插入軸后的數(shù)組y:')

y=np.expand_dims(y,axis=1)

print(y)

print('x的形狀和y的形狀:')

print(x.shape,y.shape)


numpy.squeeze

numpy.squeeze函數(shù)從給定數(shù)組的形狀中刪除一維的條目,函數(shù)格式如下:

numpy.squeeze(arr,axis)

參數(shù)說明:

arr:輸入數(shù)組

axis:整數(shù)或者整數(shù)元組芋肠,用于選擇形狀中一維條目的子集

實(shí)例:

import numpyas np

x=np.arange(9).reshape(1,3,3)

print('數(shù)組X:')

print(x)

y=np.squeeze(x)

print('數(shù)組y:')

print(y)

print('數(shù)組x和y的形狀:')

print(x.shape,y.shape)

連接數(shù)組

函數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?描述

concatenate? ? ? ? ? ? ? ? ?連接沿現(xiàn)有軸的數(shù)組序列

stack? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?沿著新的軸加入一系列數(shù)組

hstack? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 水平堆疊序列中的數(shù)組(列方向)

vstack? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?豎直堆疊序列中的數(shù)組(行方向)

numpy.concatenate

numpy.concatenate函數(shù)用于沿指定軸連接相同形狀的兩個(gè)或多個(gè)數(shù)組乎芳,格式如下:

numpy.concatenate((a1,a2,...),axis)

參數(shù)說明:

a1,a2,...相同類型的數(shù)組

axis:沿著它連接數(shù)組的軸,默認(rèn)為0

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('數(shù)組a:')

print(a)

b=np.array([[5,6],[7,8]])

print('數(shù)組b:')

print(b)

print('沿軸0連接兩個(gè)數(shù)組:')

print(np.concatenate((a,b)))

print('沿軸1連接兩個(gè)數(shù)組:')

print(np.concatenate((a,b),axis=1))


numpy.stack

numpy.stack函數(shù)用于沿新軸鏈接數(shù)組序列帖池,格式如下:

numpy.stack(arrays,axis)

參數(shù)說明:

arrays相同形狀的數(shù)組序列

axis:返回?cái)?shù)組中的軸奈惑,輸入數(shù)組沿著它來堆疊

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('數(shù)組a:')

print(a)

b=np.array([[5,6],[7,8]])

print('數(shù)組b:')

print(b)

print('沿軸0堆疊兩個(gè)數(shù)組:')

print(np.stack((a,b),0))

print('沿軸1堆疊兩個(gè)數(shù)組:')

print(np.stack((a,b),1))


numpy.hstack

numpy.hstack是numpy.stack函數(shù)的變體,它通過水平堆疊生成數(shù)組睡汹。

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('第一個(gè)數(shù)組:')

print(a)

b=np.array([[5,6],[7,8]])

print('第二個(gè)數(shù)組:')

print(b)

print('水平堆疊:')

c=np.hstack((a,b))

print(c)


numpy.vstack

numpy.vstack是numpy.stack函數(shù)的變體肴甸,它通過垂直堆疊來生成數(shù)組

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('數(shù)組a:')

print(a)

b=np.array([[5,6],[7,8]])

print('數(shù)組b:')

print(b)

print('垂直連接:')

c=np.vstack((a,b))

print(c)


分割數(shù)組

函數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)組及操作

split? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?將一個(gè)數(shù)組分割為多個(gè)子數(shù)組

hsplit? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?將一個(gè)數(shù)組水平分割為多個(gè)子數(shù)組(按列)

vsplit? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 講一個(gè)數(shù)組垂直分割為多個(gè)子數(shù)組(按行)

numpy.split

numpy.split函數(shù)沿特定的軸將數(shù)組分割為子數(shù)組,格式如下:

numpy.split(ary,indices_or_sections,axis)

參數(shù)說明:

ary:被分割的數(shù)組

indices_or_sections:果是一個(gè)整數(shù)囚巴,就用該數(shù)平均切分原在,如果是一個(gè)數(shù)組,為沿軸切分的位置(左開右閉)

axis:沿著哪個(gè)維度進(jìn)行切向彤叉,默認(rèn)為0庶柿,橫向切分。為1時(shí)秽浇,縱向切分浮庐。

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.arange(9)

print('數(shù)組a:')

print(a)

print('將數(shù)組分為三個(gè)大小相等的子數(shù)組:')

b=np.split(a,3)

print(b)

print('將數(shù)組在一維數(shù)組中標(biāo)明的位置分割:')

b=np.split(a,[4,7])

print(b)


numpy.hsplit

numpy.hsplit函數(shù)用于水平分割數(shù)組,通過制定要返回的相同形狀的數(shù)組數(shù)量來拆分原數(shù)組柬焕。

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.floor(10*np.random.random((2,6)))

print('數(shù)組a:')

print(a)

print('拆分后:')

print(np.hsplit(a,3))


numpy.vsplit

numpy.vsplit沿著垂直軸分割审残,其分割方式與hsplit用法相同

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.arange(16).reshape(4,4)

print('數(shù)組a:')

print(a)

print('垂直分割:')

b=np.vsplit(a,2)

print(b)


數(shù)組元素的添加與刪除

函數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? 元素及描述

resize? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回指定形狀的新數(shù)組

numpy.resize(arr,shape)

參數(shù)說明:

arr:要修改大小的數(shù)組

shape:返回?cái)?shù)組的新形狀

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('數(shù)組a:')

print(a)

print(a.shape)

b=np.resize(a,(3,2))

print('數(shù)組b:')

print(b)

print(b.shape)

b=np.resize(a,(3,3))

print(b)


numpy.append

numpy.append函數(shù)在數(shù)組的末尾添加值。追加操作會分配整個(gè)數(shù)組击喂,并把原來的數(shù)組賦值到新數(shù)組中维苔。此外碰辅,輸入數(shù)組的維度必須匹配否則將生成valueerror懂昂。

append函數(shù)返回的始終是一個(gè)一維數(shù)組

numpy.append(arr,values,axis=None)

參數(shù)說明:

arr:輸入數(shù)組

values:要向arr添加的值,需要和arr形狀相同(除了要添加的軸)

axis:默認(rèn)為None没宾。當(dāng)axis無定義時(shí)凌彬,是橫向加成沸柔,返回總是為一維數(shù)組,當(dāng)axis有定義的時(shí)候铲敛,分別為0和1的時(shí)候褐澎。當(dāng)axis有定義的時(shí)候,分別為0和1的時(shí)候(列數(shù)要相同)伐蒋。當(dāng)axis為1時(shí)工三,數(shù)組是加在右邊(行數(shù)要相同)

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('第一個(gè)數(shù)組:')

print(a)

print('向數(shù)組添加元素:')

print(np.append(a,[7,8,9]))

print('沿軸0添加元素:')

print(np.append(a,[[7,8,9]],axis=0))

print('沿軸1添加元素:')

print(np.append(a,[[5,5,5],[7,8,9]],axis=1))


numpy.insert

numpy.insert函數(shù)在給定索引之前,沿給定軸在輸入數(shù)組中插入值先鱼。

如果值的類型轉(zhuǎn)換為要插入俭正,則它與輸入數(shù)組不同。插入沒有原地焙畔,函數(shù)會返回一個(gè)新數(shù)組掸读。此外,如果未提供軸宏多,則輸入數(shù)組會被展開儿惫。

numpy.insert(arr,obj,values,axis)

參數(shù)說明:

arr:輸入數(shù)組

obj:在其之前插入值的索引

values:要插入的值

axis:沿著它插入的軸,如果未提供伸但,則輸入數(shù)組會被展開

實(shí)例:

import numpyas np

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

print('數(shù)組a:')

print(a)

print('未傳遞axis參數(shù)肾请。在插入之前輸入數(shù)組會被展開。')

print(np.insert(a,3,[11,12]))

print('傳遞了axis參數(shù)更胖。會廣播數(shù)組來配輸入數(shù)組筐喳。')

print('沿軸0廣播:')

print(np.insert(a,1,[11],axis=0))

print('沿軸1廣播:')

print(np.insert(a,1,11,axis=1))

numpy.delete

numpy.delete函數(shù)返回從輸入數(shù)組中刪除指定子數(shù)組的新數(shù)組。與insert(函數(shù)的情況一樣函喉,如果未提供軸參數(shù)避归,則輸入數(shù)組將展開。)

numpy.delete(arr,obj,axis)

arr:輸入數(shù)組

obj:可以切片管呵,整數(shù)或者整數(shù)數(shù)組梳毙,表明要從輸入數(shù)組刪除的子數(shù)組

axis:沿著它刪除給定子數(shù)組的軸,如果未提供捐下,則輸入數(shù)組會被展開

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.arange(12).reshape(3,4)

print('數(shù)組a:')

print(a)

print('未傳遞axis參數(shù)账锹,在插入之前輸入數(shù)組會被展開:')

print(np.delete(a,5))

print('刪除第二列:')

print(np.delete(a,1,axis=1))

print('包含從數(shù)組中刪除的替代值的切片:')

a=np.array([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])

print(np.delete(a,np.s_[::2]))


numpy.unique

numpy.unique函數(shù)用于去除數(shù)組中的重要元素

numpy.unique(arr,return_index,return_inverse,return_counts)

arr:輸入數(shù)組,如果不是一維數(shù)組則會展開

return_index:如果為true坷襟,返回新列表元素在舊列表中的位置(下標(biāo))奸柬,并以列表形式存儲

return_inverse:如果為true,返回舊列表元素在新列表中的位置(下標(biāo))婴程,并以列表形式存儲

return_counts:如果為true廓奕,返回去重?cái)?shù)組中的元素在原數(shù)組中的出現(xiàn)次數(shù)

實(shí)例:

import numpyas np

a=np.array([5,2,6,2,7,5,6,8,2,9])

print('數(shù)組a:')

print(a)

print('第一次去重:')

u=np.unique(a)

print(u)

print('去重?cái)?shù)組的索引數(shù)組:')

u,indices=np.unique(a,return_index=True)

print(indices)

print('可以看到每個(gè)和原數(shù)組下標(biāo)對應(yīng)的數(shù)值:')

print(a)

print('去重?cái)?shù)組的下標(biāo):')

u,indices=np.unique(a,return_inverse=True)

print(u)

print('下標(biāo)為:')

print(indices)

print('使用下標(biāo)重構(gòu)原數(shù)組:')

print(u[indices])

print('返回去重元素的重復(fù)數(shù)量:')

u,indices=np.unique(a,return_counts=True)

print(u)

print(indices)


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