pytorch中的gather()函数

首先，给出官方文档的链接：

https://pytorch.org/docs/stable/generated/torch.gather.html?highlight=gather#torch.gather

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然后，我用白话翻译一下官方文档。

gather，顾名思义，聚集、集合。有点像军训的时候，排队一样，把队伍按照教官想要的顺序进行排列。

还有一个更恰当的比喻：gather的作用是根据索引查找，然后讲查找结果以张量矩阵的形式返回。

1. 拿到一个张量：

import torch
a = torch.arange(15).view(3, 5)

a = tensor([

        [ 0,  1,  2,  3,  4],
        [ 5,  6,  7,  8,  9],
        [10, 11, 12, 13, 14]])

2. 生成一个查找规则：

(张量b的元素都是对应张量a的索引)

b = torch.zeros_like(a)
b[1][2] = 1
b[0][0] = 1

b = tensor(

[[1, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 1, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0]])

3. 根据维度dim开始查找：

c = a.gather(0, b) # dim=0
d = a.gather(1, b) # dim=1

c= tensor([

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        [5, 1, 2, 3, 4],
        [0, 1, 7, 3, 4],
        [0, 1, 2, 3, 4]])

d=tensor([

        [ 1,  0,  0,  0,  0],
        [ 5,  5,  6,  5,  5],
        [10, 10, 10, 10, 10]])

ok, 看到这儿应该有点费劲儿了。

如果dim=0，则b相对于a，它存放的都是第0维度的索引；

如果dim=1，则b相对于a，它存放的都是第1维度的索引；

我举个栗子，当dim=0时，b[0][0]的元素是1，那么它想要查找a[0][1]中的元素;

当dim=1时，b[0][0]的元素是1，那么它想查找的a[1][0]中的元素；

最后的输出都可以看作是对a的查询，即元素都是a中的元素，查询索引都存在b中。输出大小与b一致。

找一张网图来描述，这里的index对应b，src对应a，格子里的数值都减1，左图对应dim=0，右图对应dim=1。