【Numpy】基础学习:一文了解np.newaxis的作用、用法

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【Numpy】基础学习:一文了解np.newaxis的作用、用法

2024-07-16 15:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

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🌵文章目录🌵 🚀 一、np.newaxis的引入🎯 二、np.newaxis的基本用法💡 三、np.newaxis的进阶用法🔧 四、np.newaxis与数组重塑🚀 五、总结

🚀 一、np.newaxis的引入

  在NumPy中,np.newaxis是一个非常有用的工具,它用于在数组的指定位置增加一个新的轴(维度)。理解并正确使用np.newaxis可以让我们在处理多维数组时更加灵活,轻松实现数组的扩展和重塑。

  np.newaxis常常用于将一个一维数组转化为二维数组,或者将二维数组转化为三维数组等。它本质上是一个占位符,表示我们想要在某个位置插入一个新的轴。

🎯 二、np.newaxis的基本用法

下面是一个简单的例子,展示如何使用np.newaxis将一个一维数组转化为二维数组:

import numpy as np # 创建一个一维数组 arr_1d = np.array([1, 2, 3, 4]) # 使用np.newaxis增加一个新维度 arr_2d = arr_1d[np.newaxis, :] print("一维数组:") print(arr_1d) print(arr_1d.shape) print("转化为二维数组:") print(arr_2d) print(arr_2d.shape)

输出:

一维数组: [1 2 3 4] (4,) 转化为二维数组: [[1 2 3 4]] (1, 4)

在这个例子中,arr_1d是一个一维数组,通过arr_1d[np.newaxis, :],我们在数组的第一个维度(即最外层)增加了一个新的轴,将其转化为一个二维数组。

💡 三、np.newaxis的进阶用法

np.newaxis不仅可以在数组的第一个维度增加新轴,还可以在数组的任意位置增加新轴。下面是一个例子:

import numpy as np # 创建一个二维数组 arr_2d = np.array([[1, 2], [3, 4]]) # 在数组的第二个维度(即列的方向)增加一个新轴 arr_3d = arr_2d[:, np.newaxis, :] print("二维数组:") print(arr_2d) print(arr_2d.shape) print("转化为三维数组:") print(arr_3d) print(arr_3d.shape)

输出:

二维数组: [[1 2] [3 4]] (2, 2) 转化为三维数组: [[[1 2]] [[3 4]]] (2, 1, 2)

在这个例子中,arr_2d是一个二维数组,通过arr_2d[:, np.newaxis, :],我们在数组的第二个维度增加了一个新的轴,将其转化为一个三维数组。

🔧 四、np.newaxis与数组重塑

np.newaxis有时可以用来简化数组的重塑操作。例如,我们有一个二维数组,想要将它重塑为一个三维数组,其中一个维度的大小为1,这时就可以使用np.newaxis。

import numpy as np # 创建一个二维数组 arr_2d = np.array([[1, 2], [3, 4]]) # 使用reshape方法重塑为三维数组 arr_3d_reshape = arr_2d.reshape(arr_2d.shape[0], 1, arr_2d.shape[1]) # 使用np.newaxis简化重塑操作 arr_3d_newaxis = arr_2d[:, np.newaxis, :] print("使用reshape方法得到的三维数组形状:") print(arr_3d_reshape.shape) print("使用np.newaxis得到的三维数组形状:") print(arr_3d_newaxis.shape)

输出:

使用reshape方法得到的三维数组: (2, 1, 2) 使用np.newaxis得到的三维数组: (2, 1, 2)

在这个例子中,arr_3d_reshape和arr_3d_newaxis是等价的,但使用np.newaxis的代码更加简洁易读。

🚀 五、总结

  np.newaxis是NumPy中一个非常实用的工具,它允许我们在数组的任意位置增加新的维度。通过正确使用np.newaxis,我们可以简化数组的重塑操作。掌握np.newaxis的用法,将使我们在处理多维数组时更加得心应手。

  通过本文的学习,相信你已经对np.newaxis有了更深入的了解。希望你在实际编程中能够灵活运用这一工具,享受NumPy带来的便利和高效。

  最后,如果你有任何问题或建议,欢迎在评论区留言,我们会及时回复并与你交流。祝你学习愉快,编程进步!🚀🎉



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