numpy rollaxis - 它究竟是如何工作的？

Question

所以我正在尝试numpy，我在rollaxis方法中遇到了一个奇怪的（？）行为。

In [81]: a = np.ones((4, 3, 2))

In [82]: a.shape
Out[82]: (4, 3, 2)

In [83]: x = np.rollaxis(a, 2)

In [84]: x.shape
Out[84]: (2, 4, 3)

In [85]: np.rollaxis(x, -2).shape
Out[85]: (4, 2, 3)

-2不应该反转rolrolis？ 我要做的是应用一个只能在2坐标第一时应用的矩阵。 但后来我想把我的阵列恢复原状。 我发现的唯一的工作是应用np.rollaxis(x, 2)两次，或应用np.rollaxis(x, 0, start=3) 。 我只是通过猜测发现了这些，我不知道它们为什么会起作用。 他们似乎也模糊了我真正想做的事情。 有人可以解释一下我应该“扭转”滚动的方式，或者我做错了什么？

（有这样的pythonic方法吗？）

Answer 1

方法rollaxis

def rollaxis(a, axis, start=0):

在start “位置”重新分配所选axis

按照你的例子：

a = np.ones((4, 3, 2))
x = np.rollaxis(a, 2)
# x.shape = (2, 4, 3)

关于形状： rollaxis会将数字2 （最后一个axis=2 ）带到第一个位置，因为start=0 。

通过使用

x2 = np.rollaxis(x, -2)
# x2.shape = (4,2,3)

rollaxis将带来数字4，这是第二个最后一个轴， axis=-2 ，并在第一个位置重新分配，因为start=0 。 这解释了你的结果(4,2,3) ，而不是(4,3,2) 。

遵循相同的逻辑，这解释了为什么两次应用rollaxis(a,2)会使阵列形状回到初始状态。 np.rollaxis(x, 0, start=3)也有效，因为第一个轴到达最后一个轴，换句话说，（2,4,3）中的数字2到达最后一个位置（4,3,2） ）。

Answer 2

np.rollaxis（tensor，axis，start）将轴参数指定的轴移动到位于start的轴之前的位置，没有异常。

假设轴是（1,2,3,4,5,6），如果轴指向3，并且开始指向5，那么在滚动之后，3将在5之前。因为3在我的示例位于维度元组的位置2，轴= 2。 此外，由于5位于位置4，因此start = 4。

像这样：

>>> a.shape

(1, 2, 3, 4, 5, 6)

>>> np.rollaxis(a, 2, 4).shape

(1, 2, 4, 3, 5, 6)

正如您所看到的，3现在正好在5之前。注意：3不会移动到位置4，而是移动到最初位于第4位的值之前的位置（在这种情况下结果是位置3）。

负数指定位置就像它们对列表一样。 换句话说，axis = -1指定最后一个位置。 在上面的例子中，在-1位置有一个6，在-2位置有一个5。 轴和起点都可以是负数。

您可以使用上面的负数做同样的事情：

>>> a.shape

(1, 2, 3, 4, 5, 6)

>>> np.rollaxis(a, -4, -2).shape

(1, 2, 4, 3, 5, 6)

如果未指定start，则默认为0，这是第一个位置。 这意味着如果未指定start，则指定的轴将始终移动到开头，该开头位于最初位于位置0的1之前。

如果这令人困惑，还有另一种解释可能会更有意义： 为什么numpy rollaxis如此令人困惑？

Answer 3

基本思想是它围绕nd阵列的轴移动 。 它取axis参数提到的axis并将其置于start参数提到的位置 ; 当发生这种情况时，以下位置的剩余轴直到结束将向右移动。 如果忽略start参数，它会将提到的轴移动到第一个位置（即它将移动为第0个轴）

让我们用一个例子来理解它：

In [21]: arr = np.ones((3,4,5,6))

In [22]: arr.shape
Out[22]: (3, 4, 5, 6)
# here 0th axis is 3, 1st axis is 4, 2nd axis is 5, 3rd axis is 6

# moving `3`rd axis as `1`st axis
In [27]: np.rollaxis(arr, 3, 1).shape

# see how `6` which was the third axis has been moved to location `1`
Out[27]: (3, 6, 4, 5)

在移动轴（或按NumPy调用它的方式滚动 ）时，该位置中已存在的轴为进入的轴腾出空间，并且随后的轴向右侧移动。

如果忽略start参数，则axis参数中的axis将移动到前面（即到第0位置）。

In [29]: a.shape
Out[29]: (3, 4, 5, 6)

# ignoring the `start` moves the axis to the very front position.
In [30]: np.rollaxis(arr, 3).shape
Out[30]: (6, 3, 4, 5)

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与np.moveaxis比较

In [38]: arr.shape
Out[38]: (3, 4, 5, 6)

In [39]: np.rollaxis(arr, 0, -1).shape
Out[39]: (4, 5, 3, 6)

In [40]: np.moveaxis(arr, 0, -1).shape
Out[40]: (4, 5, 6, 3)

观察在上面的例子中如何np.moveaxis确实循环移位而np.rollaxis只是仅延伸朝向右侧。

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PS：另请注意，此rollaxis操作返回从NumPy 1.10.0开始的输入数组视图

Answer 4

当轴== start和axis == start-1时，它将具有相同的结果

>>>a=np.ones([1, 2, 3, 4, 5, 6])
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> np.rollaxis(a, axis=2, start=2).shape
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> np.rollaxis(a, axis=2, start=3).shape
(1, 2, 3, 4, 5, 6)