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深入理解NumPy简明教程---数组3(组合)(numpy使用心得)

编辑:rootadmin

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前两篇文章对NumPy数组做了基本的介绍,本篇文章对NumPy数组进行较深入的探讨。首先介绍自定义类型的数组,接着数组的组合,最后介绍数组复制方面的问题。

自定义结构数组

通过NumPy也可以定义像C语言那样的结构类型。在NumPy中定义结构的方法如下:

定义结构类型名称;定义字段名称,标明字段数据类型。

这里student是自定义结构类型的名称,使用dtype函数创建,在第一个参数中,'names'和'formats'不能改变,names中列出的是结构中字段名称,formats中列出的是对应字段的数据类型。S表示字节长度的字符串,i表示位的整数,f表示位长度的浮点数。最后一个参数为True时,表示要求进行内存对齐。

字段中使用NumPy的字符编码来表示数据类型。更详细的数据类型见下表。

数据类型 字符编码 整数 i 无符号整数 u 单精度浮点数 f 双精度浮点数 d 布尔值 b 复数 D 字符串 S Unicode U Void V

在定义好结构类型之后,就可以定义以该类型为元素的数组了:

除了在每个元素中依次列出对应字段的数据外,还需要在array函数中最后一个参数指定其所对应的数据类型。

注:例子来源于张若愚的Python科学计算艺术的页。更多关于dtype的内容请参考《NumPy for Beginner》一书的第二章。

组合函数

这里介绍以不同的方式组合函数。首先创建两个数组:

水平组合

也可通过concatenate函数并指定相应的轴来获得这一效果:

垂直组合

同样,可通过concatenate函数,并指定相应的轴来获得这一效果。

深度组合

另外,还有深度方面的组合函数dstack。顾名思义,就是在数组的第三个轴(即深度)上组合。如下:

仔细观察,发现对应的元素都组合成一个新的列表,该列表作为新的数组的元素。

行组合

深入理解NumPy简明教程---数组3(组合)(numpy使用心得)

行组合可将多个一维数组作为新数组的每一行进行组合:

对于2维数组,其作用就像垂直组合一样。

列组合

列组合的效果应该很清楚了。如下:

对于2维数组,其作用就像水平组合一样。

分割数组

在NumPy中,分割数组的函数有hsplit、vsplit、dsplit和split。可将数组分割成相同大小的子数组,或指定原数组分割的位置。

水平分割

也调用split函数并指定轴为1来获得这样的效果:

垂直分割

垂直分割是沿着垂直的轴切分数组:

同样,也可通过solit函数并指定轴为1来获得这样的效果:

面向深度的分割

dsplit函数使用的是面向深度的分割方式:

复制和镜像(View)

当运算和处理数组时,它们的数据有时被拷贝到新的数组有时不是。这通常是新手的困惑之源。这有三种情况:

完全不复制

简单的赋值,而不复制数组对象或它们的数据。

视图(view)和浅复制

不同的数组对象分享同一个数据。视图方法创造一个新的数组对象指向同一数据。

切片数组返回它的一个视图:

深复制

这个复制方法完全复制数组和它的数据。

标签: numpy使用心得

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