numpy的廣播(broadcast)機制

首先陷虎,廣播只適用于從維度低(low rank)的ndarry(或rank=2的行向量或列向量)與維度高(high rank)的ndarry相加(或其他element-wise操作)才會有效蚪拦。如果是同rank,則不存在廣播機制削解,系統(tǒng)會報錯。
如:

z = np.random.randint(1,4,(4,2)) 
# array([[2, 1],
#           [3, 2],
#           [3, 2],
#            [2,2]])
a = np.random.randint(1,4,(2,2))
# array([[1, 2],[2,3])
z+a

得出的結(jié)果是

ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-63-d213f4463bc1> in <module>()
      1 z = np.random.randint(1,4,(2,4))
      2 a = np.random.randint(1,4,(2,2))
----> 3 a+z

ValueError: operands could not be broadcast together with shapes (2,2) (2,4) 

下面來看看有效的廣播操作,即rank-i+rank-j(i≤j)

z = np.random.randint(1,4,(4,3))
print(z)
a = np.array([1,2,3]) #或者令a=np.array([[1,2,3]]) rank-2也行躁劣。
a+z

結(jié)果為

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

首先確定a.shape=(4,3)促煮,c.shape=(3,)邮屁,然后C-->(1,3)-->(4,3)=
[[1, 2, 3],
[1, 2, 3],
[1, 2, 3],
[1, 2, 3]]

再來看rank-2+rank-3的廣播情況。

z = np.random.randint(1,5,(4,4,3))
a = np.random.randint(1,4,(4,3))
z+a

其中z為

a為

z+a為

注意不要被這個(4,4,3)的樣子給弄混淆菠齿,把它當(dāng)做RGB圖像來看佑吝,z[:,:,0]即圖片的第一個通道,z[:,:,1]即圖片的第二個通道绳匀,以此類推芋忿。加上a后,每個圖片的第i個通道的每一行加上a的第i列(加的時候要轉(zhuǎn)置)疾棵。

直觀來看


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