Python中reshape的用法及多个二维数组合并为三维数组的方法

reshape(shape) : 不改变数组元素,返回一个shape形状的数组,原数组不变。是对每行元素进行处理
resize(shape) : 与.reshape()功能一致,但修改原数组

In [1]: a = np.arange(20)
#原数组不变
In [2]: a.reshape([4,5])
Out[2]:
array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19]])

In [3]: a
Out[3]:
array([ 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
       17, 18, 19])

#修改原数组
In [4]: a.resize([4,5])

In [5]: a
Out[5]:
array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19]])


.swapaxes(ax1,ax2) : 将数组n个维度中两个维度进行调换,不改变原数组

In [6]: a.swapaxes(1,0)
Out[6]:
array([[ 0,  5, 10, 15],
       [ 1,  6, 11, 16],
       [ 2,  7, 12, 17],
       [ 3,  8, 13, 18],
       [ 4,  9, 14, 19]])


.flatten() : 对数组进行降维,返回折叠后的一维数组,原数组不变

In [7]: a.flatten()
Out[7]:
array([ 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
       17, 18, 19])

将多个二维数组合并为一个三维数组

方法一:
对于两个(或者多个)同一维度的矩阵,直接利用np.array()重新构造一个array,这样可以变相起到扩展维数的作用。例如:

import numpy as np

a = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
b = np.array([[2,2,3],[4,5,6]])
c = np.array([[3,2,3],[4,5,6]])
print('矩阵a:\n',a)
print('维数:',a.shape)

com = np.array([a,b,c])
print('合并矩阵:\n',com)
print('维数:',com.shape)

输出结果为:

矩阵a:
 [[1 2 3]
 [4 5 6]]
维数: (2, 3)
合并矩阵:
 [[[1 2 3]
  [4 5 6]]

 [[2 2 3]
  [4 5 6]]

 [[3 2 3]
  [4 5 6]]]
维数: (3, 2, 3)


方法二:
但是,如果两个array,使用方法一时会出现如下结果:

import numpy as np

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

com = np.array([aa,a])
print('合并矩阵:\n',com)
print('维数:',com.shape)

输出结果:

合并矩阵:
 [array([[[1, 2, 3],
        [4, 5, 6]],

       [[2, 2, 3],
        [4, 5, 6]],

       [[3, 2, 3],
        [4, 5, 6]]])
 array([[4, 2, 3],
       [4, 5, 6]])]
维数: (2,)


可以看到:输出的维数不对,以上方法就不适用了。

那么,我们就需要利用np.append和array.reshape()函数对数组进行拼接之后重组,具体实现如下:

import numpy as np

aa = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[2,2,3],[4,5,6]],[[3,2,3],[4,5,6]]])
a = np.array([[4,2,3],[4,5,6]])
data = np.append(aa,a)#先拼接成一个行向量
print(data)

dim = aa.shape#获取原矩阵的维数
print('原矩阵维数:',dim)
data1 = data.reshape(dim[0]+1,dim[1],dim[2])#再通过原矩阵的维数重新组合

print('合并矩阵:\n',data1)
print('维数:',data1.shape)


方法三:
相比于前两种方法,这种方法可谓“曲线救国”之典范,具体思路是:先转化成list,拼接后再转化回去。
这是因为list中的append()函数可以在添加函数的时候不改变原来list的维度。虽然没有对这种方法进行一个速度测试,但直觉来看时间复杂度挺高的,建议慎用。

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

#将array转换成list
aa = aa.tolist(aa)
a = a.list(a)

aa.append(a)#注意与方法二中np.append()用法的区别
com = np.array(aa)
print(com.shape)

输出结果:

合并矩阵:
      [[[1 2 3]
        [4 5 6]]

       [[2 2 3]
        [4 5 6]]

       [[3 2 3]
        [4 5 6]]
        
       [[4 2 3]
       [4, 5, 6]]]
维数: (4,2,3)


这里注意:
两种类型的相互转换函数:

array转list:a = a.tolist()
list转array:a =np.array(a)

原文:https://blog.csdn.net/u013044310/article/details/80407220 
原文:https://blog.csdn.net/brucewong0516/article/details/79185282 
 

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