numpy rollaxis - 它究竟是如何工作的？

Question

所以我正在嘗試numpy，我在rollaxis方法中遇到了一個奇怪的（？）行為。

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不應該反轉rolrolis？ 我要做的是應用一個只能在2坐標第一時應用的矩陣。 但后來我想把我的陣列恢復原狀。 我發現的唯一的工作是應用np.rollaxis(x, 2)兩次，或應用np.rollaxis(x, 0, start=3) 。 我只是通過猜測發現了這些，我不知道它們為什么會起作用。 他們似乎也模糊了我真正想做的事情。 有人可以解釋一下我應該“扭轉”滾動的方式，或者我做錯了什么？

（有這樣的pythonic方法嗎？）

Answer 1

方法rollaxis

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

在start “位置”重新分配所選axis

按照你的例子：

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

關於形狀： rollaxis會將數字2 （最后一個axis=2 ）帶到第一個位置，因為start=0 。

通過使用

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

rollaxis將帶來數字4，這是第二個最后一個軸， axis=-2 ，並在第一個位置重新分配，因為start=0 。 這解釋了你的結果(4,2,3) ，而不是(4,3,2) 。

遵循相同的邏輯，這解釋了為什么兩次應用rollaxis(a,2)會使陣列形狀回到初始狀態。 np.rollaxis(x, 0, start=3)也有效，因為第一個軸到達最后一個軸，換句話說，（2,4,3）中的數字2到達最后一個位置（4,3,2） ）。

Answer 2

np.rollaxis（tensor，axis，start）將軸參數指定的軸移動到位於start的軸之前的位置，沒有異常。

假設軸是（1,2,3,4,5,6），如果軸指向3，並且開始指向5，那么在滾動之后，3將在5之前。因為3在我的示例位於維度元組的位置2，軸= 2。 此外，由於5位於位置4，因此start = 4。

像這樣：

>>> 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現在正好在5之前。注意：3不會移動到位置4，而是移動到最初位於第4位的值之前的位置（在這種情況下結果是位置3）。

負數指定位置就像它們對列表一樣。 換句話說，axis = -1指定最后一個位置。 在上面的例子中，在-1位置有一個6，在-2位置有一個5。 軸和起點都可以是負數。

您可以使用上面的負數做同樣的事情：

>>> 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，則默認為0，這是第一個位置。 這意味着如果未指定start，則指定的軸將始終移動到開頭，該開頭位於最初位於位置0的1之前。

如果這令人困惑，還有另一種解釋可能會更有意義： 為什么numpy rollaxis如此令人困惑？

Answer 3

基本思想是它圍繞nd陣列的軸移動 。 它取axis參數提到的axis並將其置於start參數提到的位置 ; 當發生這種情況時，以下位置的剩余軸直到結束將向右移動。 如果忽略start參數，它會將提到的軸移動到第一個位置（即它將移動為第0個軸）

讓我們用一個例子來理解它：

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)

在移動軸（或按NumPy調用它的方式滾動 ）時，該位置中已存在的軸為進入的軸騰出空間，並且隨后的軸向右側移動。

如果忽略start參數，則axis參數中的axis將移動到前面（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)

---

與np.moveaxis比較

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)

觀察在上面的例子中如何np.moveaxis確實循環移位而np.rollaxis只是僅延伸朝向右側。

---

PS：另請注意，此rollaxis操作返回從NumPy 1.10.0開始的輸入數組視圖

Answer 4

當軸== start和axis == start-1時，它將具有相同的結果

>>>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)