np.concatenate()函数如何使用

其他教程   发布日期:2023年08月22日   浏览次数:269

今天小编给大家分享一下np.concatenate()函数如何使用的相关知识点,内容详细,逻辑清晰,相信大部分人都还太了解这方面的知识,所以分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后有所收获,下面我们一起来了解一下吧。

    引言

    提到 numpy 的数组操作,我们就不得不说到 np.concatenate() 函数,concatenate 一词在英文中是级联的意思,我们可以简单地理解为连接,拼接。

    函数调用

    调用方法

    numpy.concatenate((a1, a2, ...), axis=0, out=None)

    各个参数的意义

    • (a1, a2, ...):数组序列,注意要用 () 或者 [] 符号括起来,否则会报错,具体可以参考这篇------np.concatenate()函数数组序列参数。

    • axis:设置级联时的坐标轴,如沿着x轴,y 轴或者 z 轴级联。对于坐标轴问题,具体可以参考这篇------numpy.sum()坐标轴问题。

    • out:(可选参数)暂时不做讨论。

    有返回值,返回级联后的数组。

    注意事项

    在使用该函数的时候务必要注意,(a1, a2, ...) 中的 a1 , a2 均应该为可以迭代的对象,且维度不能够为 0,比如:我们给 a1 = 5 一个整数值,此时会得到 zero-dimensional arrays cannot be concatenated 的错误提示,具体代码如下:

    # -*- coding:utf-8 -*-
    """
    author: 15025
    age: 26
    e-mail: 1502506285@qq.com
    time: 2020/12/1 16:54
    software: PyCharm
    
    Description:
    """
    import numpy as np
    
    
    class Debug:
        @staticmethod
        def mainProgram():
            x = 5
            y = np.ones(3)
            z = np.concatenate(([x], y))
            z1 = np.concatenate((np.array([x]), y))
    
            # wrong calling method
            # z = np.concatenate((x, y))
            # print(z)
    
            print("The value of z is: ")
            print(z)
            print("The value of z1 is: ")
            print(z1)
    
    
    if __name__ == "__main__":
        main = Debug()
        main.mainProgram()
    """
    The value of z is: 
    [5. 1. 1. 1.]
    The value of z1 is: 
    [5. 1. 1. 1.]
    """

    我们可以看到,对于单个整数,我们可以先将它转换为 ndarray 或者 list 对象,然后进行级联操作。但是如果我们直接进行级联操作就会出错,可以自行尝试被注释掉的部分。

    接下来我们给几个相关的例子。

    示例1------一维数组

    代码如下:

    # -*- coding: utf-8 -*-
    import numpy as np
    
    
    class Debug:
        def __init__(self):
            self.x = np.array([1, 2, 3])
            self.y = np.array([4, 5, 6])
            self.x1 = np.array([[1],[2],[3]])
            self.y1 = np.array([[4],[5],[6]])
            
        def mainProgram(self):
            z = np.concatenate((self.x, self.y))
            z1 = np.concatenate((self.x1, self.y1))
            print("The value of z is: ")
            print(z)
            print("The value of z1 is: ")
            print(z1)
            
    
    if __name__ == "__main__":
        main = Debug()
        main.mainProgram()
    """
    The value of z is: 
    [1 2 3 4 5 6]
    The value of z1 is: 
    [[1]
     [2]
     [3]
     [4]
     [5]
     [6]]
    """

    我们可以看到,对于结果 z ,np.concatenate() 完成的操作类似于np.hstack()函数,沿着 x 轴进行数组堆叠。对于结果 z1 ,np.concatenate() 完成的操作类似于np.vstack()函数,沿着 y 轴进行数组堆叠。我们知道这里是一维情况,产生这种结果的原因是 np.concatenate() 函数默认的连接方向是与被连接的数组本身的坐标轴方向是一致的。因为 self.x 与 self.y 均为横向数组,所以沿着横向连接。同理 self.x1 与 self.y1 均为纵向数组,所以沿着纵向连接。那么可不可能把一个横向数组和一个纵向数组连接起来呢?答案是否定的,可以自行尝试,比如将这里的 self.x 与 self.y1 连接起来,会得到一个错误。

    既然对于一维数组是可以进行连接的,那么二维数组呢?接下来我们研究一下二维数组。

    示例2------二维数组

    代码如下:

    # -*- coding: utf-8 -*-
    import numpy as np
    
    
    class Debug:
        def __init__(self):
            self.x = np.array([[1, 2], [3, 4]])
            self.y = np.array([[5, 6], [7, 8]])
    
            
        def mainProgram(self):
            z = np.concatenate((self.x, self.y), axis=0)
            z1 = np.concatenate((self.x, self.y), axis=1)
            print("The value of z is: ")
            print(z)
            print("The value of z1 is: ")
            print(z1)
            
    
    if __name__ == "__main__":
        main = Debug()
        main.mainProgram()
    """
    The value of z is: 
    [[1 2]
     [3 4]
     [5 6]
     [7 8]]
    The value of z1 is: 
    [[1 2 5 6]
     [3 4 7 8]]
    """

    我们可以从 z 的结果中得出,此时 np.concatenate() 完成的操作类似于np.vstack()函数, 沿着 y 轴进行数组堆叠。从 z1 的结果中我们可以看到,np.concatenate() 完成的操作类似于np.hstack()函数,沿着 x 轴进行数组堆叠。如我们之前讨论过的坐标轴问题,类似于np.repeat()的坐标轴问题。二维情况下,从左向右,axis=0 指的就是 y 轴,axis=1 指的就是 y 轴。

    那么 np.concatenate() 函数对于一维,二维均是起作用的,那么对于三维数组,它可以使用吗?答案是肯定的。

    示例3------三维数组

    代码如下:

    # -*- coding: utf-8 -*-
    import numpy as np
    
    
    class Debug:
        def __init__(self):
            self.x = np.array([[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]])
            self.y = np.array([[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]])
    
            
        def mainProgram(self):
            z = np.concatenate((self.x, self.y), axis=0)
            z1 = np.concatenate((self.x, self.y), axis=1)
            z2 = np.concatenate((self.x, self.y), axis=2)
            print(self.x.shape)
            print("The value of z is: ")
            print(z)
            print("The value of z1 is: ")
            print(z1)
            print("The value of z2 is: ")
            print(z2)
            
    
    if __name__ == "__main__":
        main = Debug()
        main.mainProgram()
    """
    The value of z is: 
    [[[1 2]
      [3 4]]
    
     [[5 6]
      [7 8]]
    
     [[1 2]
      [3 4]]
    
     [[5 6]
      [7 8]]]
    The value of z1 is: 
    [[[1 2]
      [3 4]
      [1 2]
      [3 4]]
    
     [[5 6]
      [7 8]
      [5 6]
      [7 8]]]
    The value of z2 is: 
    [[[1 2 1 2]
      [3 4 3 4]]
    
     [[5 6 5 6]
      [7 8 7 8]]]
    """

    我们可以看到结果完全符合我们的预期。

    以上就是np.concatenate()函数如何使用的详细内容,更多关于np.concatenate()函数如何使用的资料请关注九品源码其它相关文章!