如何將 numpy 矩陣從 2D 重塑為 3D 列？

Question

我不明白Python中numpy中的function重塑。我遇到了以下問題：

我想重塑(6, 2)數組

A = np.c_[np.arange(1, 7), np.arange(6, 12)]

哪個是

array([[ 1,  6],
       [ 2,  7],
       [ 3,  8],
       [ 4,  9],
       [ 5, 10],
       [ 6, 11]])

進入一個(2, 3, 2)數組

array([[[ 1,  2,  3],
        [ 4,  5,  6]],

       [[ 6,  7,  8],
        [ 9, 10, 11]]])

我努力了

np.reshape(A, (2, 3, 2), order='F')

但結果不是我想要的。 相反，它是：

array([[[ 1,  6],
        [ 3,  8],
        [ 5, 10]],

       [[ 2,  7],
        [ 4,  9],
        [ 6, 11]]])

Answer 1

這里有兩個問題：

1. 您想要的形狀實際上是(2, 2, 3) ，而不是(2, 3, 2) 。
2. order="F"並不像您認為的那樣。 您真正想要的是使用AT轉置數組。

此外，您可以使用A.reshape(...)而不是np.reshape(A, ...) 。

這是代碼：

import numpy as np

A = np.c_[np.arange(1,7), np.arange(6,12)]
print(A)
print("\n->\n")
print(A.T.reshape((2, 2, 3)))

這使：

array([[ 1,  6],
       [ 2,  7],
       [ 3,  8],
       [ 4,  9],
       [ 5, 10],
       [ 6, 11]])

->

array([[[ 1,  2,  3],
        [ 4,  5,  6]],

       [[ 6,  7,  8],
        [ 9, 10, 11]]])

order="F"與.T的解釋

嘗試A.ravel(order="F")以查看數組的元素按"F"順序排列。 你會得到：

array([[ 1,  6],
       [ 2,  7],
       [ 3,  8],
       [ 4,  9],
       [ 5, 10],
       [ 6, 11]])

->

array([ 1,  2,  3,  4,  5,  6,  6,  7,  8,  9, 10, 11])

現在，如果您在此之后應用正常order ，您將得到預期的結果：

A.ravel(order="F").reshape((2, 2, 3)) -> 

array([[[ 1,  2,  3],
        [ 4,  5,  6]],

       [[ 6,  7,  8],
        [ 9, 10, 11]]])

問題是， order="F"還會影響將拼湊的元素添加回數組的方式。 元素不僅按列取出，它們也按列添加回來。 所以：

[[[], []], [[], []]] -> 
[[[1], []], [[], []]] -> 
[[[1], []], [[2], []]] -> 
[[[1], [3]], [[2], []]] -> 
[[[1], [3]], [[2], [4]]] -> 
[[[1, 5], [3]], [[2], [4]]] -> 
[[[1, 5], [3]], [[2, 6], [4]]] -> 
[[[1, 5], [3, 7]], [[2, 6], [4]]] -> 
[[[1, 5], [3, 6]], [[2, 6], [4, 7]]] -> 
[[[1, 5, 8], [3, 6]], [[2, 6], [4, 7]]] -> 
[[[1, 5, 8], [3, 6]], [[2, 6, 9], [4, 7]]] -> 
[[[1, 5, 8], [3, 6, 10]], [[2, 6, 9], [4, 7]]] -> 
[[[1, 5, 8], [3, 6, 10]], [[2, 6, 9], [4, 7, 11]]]

不是：

[[[1], []], [[], []]] -> 
[[[1, 2], []], [[], []]] -> 
[[[1, 2, 3], []], [[], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4]], [[], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5]], [[], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[6], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[6, 7], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[6, 7, 8], []]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[6, 7, 8], [9]]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[6, 7, 8], [9, 10]]] -> 
[[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[6, 7, 8], [9, 10, 11]]]

因此，您最終會得到一個奇怪的結果。 如果您只是想用order="F"取出元素但不想以這種方式將它們添加回去，那么轉置數組將具有相同的效果。