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函數原型為:stack(arrays,axis=0),arrays可以傳數組和列表。axis的含義我下面會講解,我們先來看個例子,然后我會分析輸出結果。
import numpy as np a=[[1,2,3], [4,5,6]] print("列表a如下:") print(a) print("增加一維,新維度的下標為0") c=np.stack(a,axis=0) print(c) print("增加一維,新維度的下標為1") c=np.stack(a,axis=1) print(c) 輸出: 列表a如下: [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] 增加一維,新維度下標為0 [[1 2 3] [4 5 6]] 增加一維,新維度下標為1 [[1 4] [2 5] [3 6]]
首先這里arrays我傳的是一個列表,現在我開始講解這個stack()函數的意思,它就是對arrays里面的每個元素(可能是個列表,元組,或者是個numpy的數組)變成numpy的數組后,再對每個元素增加一維(至于維度加在哪里,是靠axis控制的),然后再把這些元素串起來(至于怎么串,我下面會說)。
arrays里面的每個元素必須形狀是一樣的,例如本例中列表a中的兩個元素[1,2,3]和[4,5,6]的形狀是一樣的,如果把[4,5,6]換成[4,5] ,那么程序會報錯!而axis代表的是在哪個維度上加一維,例如axis=0(它是默認的)代表的就是增加的這一維的下標為0,axis等于多少不是隨便亂寫的,如果參數arrays里面的每個元素是個1維的,那么調用stack()函數增加一維后會變成2維的,所以axis只能等于0和1(維度的下標是從0開始的),而參數axis=0和axis=1得到的結果是不一樣的。
例如上面的代碼中a列表中的第一個元素為[1,2,3],那么當axis=0的時候,就是在它的中括號外面再加一個中括號,變成[ [1,2,3] ](其實1,2,3之間是沒有逗號的,因為stack()函數會先把參數arrays中的每個元素變成numpy的數組,數組之間是沒有逗號的,看看上面的代碼輸出就知道了,這里大家明白就行,我為了方便講解,下面還會加上逗號),這樣最外面那層中括號才代表維度下標為0的那維;當axis=1的時候,就是在里面加個中括號,變成了[ [1],[2],[3] ],這樣里面加的那層中括號才代表維度下標為1的那維。同理當axis=0的時候[4,5,6]變成[ [ 4,5,6] ],當axis=1的時候,變成[ [4],[5],[6] ]。下面我們講如何把增加一維度后的每個元素串起來。
怎么把上面那兩個元素增加維度后的結果串起來呢,其實很簡單。現在我們已經知道了增加維度無非是增加中括號的意思,至于在哪里加中括號,取決于axis等于幾。我們把增加的中括號想像成一個個的箱子。還拿上面的代碼來說,當axis=0的時候,我們把套在[1,2,3]外面的中括號(就是[ [1,2,3] ]最外層的那個中括號)看做是箱子A,這個箱子A也會套在[4,5,6]的外面,所以我們就先把[1,2,3]和[4,5,6]放在一起,變成[1,2,3],[4,5,6],然后再一起套上箱子A,變成[ [1,2,3],[4,5,6] ]這就是當axis=0的時候程序的輸出結果。
現在再來看當axis=1的時候,對于[1,2,3],我們把套在1外面的箱子(就是上面講的[ [1],[2],[3] ]中1外面的那層中括號)看做A,套在2外面的看做B,套在3外面的看做C,同理,箱子A也會套在4的外面,箱子B也會套在5的外面,箱子C也會套在6的外面。那么我們就把1和4放一起,2和5放一起,3和6放一起,變成[ 1,4 ,2,5 ,3,6 ]然后把箱子A,B,C分別套在1,4 , 2,5 , 3,6的外面,變成[ [1,4] , [2,5] , [3,6] ]這就是程序中axis=1的時候程序的輸出結果。
大家發現了沒有,串起來的時候其實就是把arrays中每個元素在相同的位置套箱子的一些小塊(這里叫小塊這個名詞可能不洽當,但是大家明白就行)放在一起后,再套箱子,就是外面套個中括號,這就是堆疊。
再看下面的代碼的輸出,測試下你理解的沒有。
import numpy as np a=[[1,2,3,4], [5,6,7,8], [9,10,11,12]] print("列表a如下:") print(a) print("增加一維,新維度的下標為0") c=np.stack(a,axis=0) print(c) print("增加一維,新維度的下標為1") c=np.stack(a,axis=1) print(c) 輸出: 列表a如下: [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]] 增加一維,新維度的下標為0 [[ 1 2 3 4] [ 5 6 7 8] [ 9 10 11 12]] 增加一維,新維度的下標為1 [[ 1 5 9] [ 2 6 10] [ 3 7 11] [ 4 8 12]]
不知道和你想象的輸出一樣不一樣,還有另一種情況,先看下面的代碼。
import numpy as np a=[1,2,3,4] b=[5,6,7,8] c=[9,10,11,12] print("a=",a) print("b=",b) print("c=",c) print("增加一維,新維度的下標為0") d=np.stack((a,b,c),axis=0) print(d) print("增加一維,新維度的下標為1") d=np.stack((a,b,c),axis=1) print(d) 輸出: ('a=', [1, 2, 3, 4]) ('b=', [5, 6, 7, 8]) ('c=', [9, 10, 11, 12]) 增加一維,新維度的下標為0 [[ 1 2 3 4] [ 5 6 7 8] [ 9 10 11 12]] 增加一維,新維度的下標為1 [[ 1 5 9] [ 2 6 10] [ 3 7 11] [ 4 8 12]]
你會發現輸出結果和上面的代碼一樣,其實它倆就是一樣的。只不過當你對arrays傳參的時候,如果你傳的參數是類似于(a,b,c)這種,它會把(a,b,c)當做一個元組來看,a,b,c都是元組的每個元素。然后分別對每個元素處理,上面我已經說了,arrays傳的參數可以是列表,元組,或者numpy數組。所以傳(a,b,c)和傳[a,b,c]或者當x=[a,b,c]的時候傳x,效果都是一樣的。
上面的代碼處理的arrays元素都是一維變二維的情況,下面我們看看二維變三維是什么樣的。
import numpy as np a=[[1,2,3], [4,5,6]] b=[[1,2,3], [4,5,6]] c=[[1,2,3], [4,5,6]] print("a=",a) print("b=",b) print("c=",c) print("增加一維,新維度的下標為0") d=np.stack((a,b,c),axis=0) print(d) print("增加一維,新維度的下標為1") d=np.stack((a,b,c),axis=1) print(d) print("增加一維,新維度的下標為2") d=np.stack((a,b,c),axis=2) print(d) 輸出: ('a=', [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) ('b=', [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) ('c=', [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) 增加一維,新維度的下標為0 [[[1 2 3] [4 5 6]] [[1 2 3] [4 5 6]] [[1 2 3] [4 5 6]]] 增加一維,新維度的下標為1 [[[1 2 3] [1 2 3] [1 2 3]] [[4 5 6] [4 5 6] [4 5 6]]] 增加一維,新維度的下標為2 [[[1 1 1] [2 2 2] [3 3 3]] [[4 4 4] [5 5 5] [6 6 6]]]
當axis=0的時候,列表a,b,c最外面都需要套箱子(就是加中括號),那么我把你們先放一起,變成下面這樣
[[1,2,3],[4,5,6]], [[1,2,3],[4,5,6]], [[1,2,3],[4,5,6]]
然后在最外面套箱子,變成
[ [[1,2,3],[4,5,6]], [[1,2,3],[4,5,6]], [[1,2,3],[4,5,6]] ]
當axis=1的時候,列表a,b,c中的[1,2,3]需要套同樣的箱子,列表a,b,c中的[4,5,6]需要套同樣的箱子,好,我先把你們放一塊變成下面這樣
[ [1,2,3],[1,2,3],[1,2,3] , [4,5,6],[4,5,6],[4,5,6] ]
然后開始分別在 [1,2,3],[1,2,3],[1,2,3]的外面和[4,5,6],[4,5,6],[4,5,6]的外面套箱子,變成下面這樣
[ [[1,2,3],[1,2,3],[1,2,3]] , [[4,5,6],[4,5,6],[4,5,6]] ]
當axis=2的時候,列表a,b,c中的1,2,3,4,5,6都需要套箱子,我把你們先放一起變成:
[ [1,1,1 , 2,2,2 , 3,3,3], [4,4,4 , 5,5,5 , 6,6,6] ]
然后在1,1,1 ………6,6,6的外面分別套箱子變成:
[ [[1,1,1] , [2,2,2] , [3,3,3]], [[4,4,4] , [5,5,5] , [6,6,6]] ]
關于stack()函數就講這么多,這也是我全部理解的部分。
函數原型:hstack(tup) ,參數tup可以是元組,列表,或者numpy數組,返回結果為numpy的數組。看下面的代碼體會它的含義
import numpy as np a=[1,2,3] b=[4,5,6] print(np.hstack((a,b))) 輸出:[1 2 3 4 5 6 ]
import numpy as np a=[[1],[2],[3]] b=[[1],[2],[3]] c=[[1],[2],[3]] d=[[1],[2],[3]] print(np.hstack((a,b,c,d))) 輸出: [[1 1 1 1] [2 2 2 2] [3 3 3 3]]
它其實就是水平(按列順序)把數組給堆疊起來,vstack()函數正好和它相反。
函數原型:vstack(tup) ,參數tup可以是元組,列表,或者numpy數組,返回結果為numpy的數組。看下面的代碼體會它的含義
import numpy as np a=[1,2,3] b=[4,5,6] print(np.vstack((a,b))) 輸出: [[1 2 3] [4 5 6]]
import numpy as np a=[[1],[2],[3]] b=[[1],[2],[3]] c=[[1],[2],[3]] d=[[1],[2],[3]] print(np.vstack((a,b,c,d))) 輸出: [[1] [2] [3] [1] [2] [3] [1] [2] [3] [1] [2] [3]]
它是垂直(按照行順序)的把數組給堆疊起來。
以上就是本文關于Numpy中stack(),hstack(),vstack()函數用法介紹及實例的全部內容,希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題,如有不足之處,歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持!
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