tensorflow2.X tf.data.Dataset详解
tf.data.Dataset.from_tensor_slice
a = (1,2,3,4,5,6) aa = tf.constant(a, shape=(2,3)) dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(aa) for element in dataset:print('element', element)輸出：
element tf.Tensor([1 2 3], shape=(3,), dtype=int32)
element tf.Tensor([4 5 6], shape=(3,), dtype=int32)
from_tensors( tensors)
a = (1,2,3,4,5,6) aa = tf.constant(a, shape=(2,3), name='data') dataset = tf.data.Dataset.from_tensors(aa) for element in dataset:print('element:', element)輸出：
element: tf.Tensor(
[[1 2 3]
[4 5 6]], shape=(2, 3), dtype=int32)
1.element_spec：數據集元素的類型說明。
a = (1,2,3,4,5,6) aa = tf.constant(a, shape=(2,3), name='data') dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(aa) print('element_spec:',dataset.element_spec)輸出：
element_spec: TensorSpec(shape=(3,), dtype=tf.int32, name=None)
2.as_numpy_iterator：使用as_numpy_iterator檢查數據集的內容
a = (1,2,3,4,5,6)
aa = tf.constant(a, shape=(2,3), name=‘data’)
dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(aa)
for element in dataset.as_numpy_iterator():
print(‘element:’, element)
輸出結果：
element: [1 2 3]
element: [4 5 6]
輸出結果：
list: [array([1, 2, 3]), array([4, 5, 6])]
3.apply(transformation_func)：為數據集提供轉換函數
a = (1,2,3,4,5,6) aa = tf.constant(a, shape=(6,), name='data') dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(aa) dataset = dataset.apply(dataset_fn) for element in dataset:print('element:', element)輸出：
element: tf.Tensor(1, shape=(), dtype=int32)
element: tf.Tensor(2, shape=(), dtype=int32)
element: tf.Tensor(3, shape=(), dtype=int32)
element: tf.Tensor(4, shape=(), dtype=int32)
4.batch( batch_size, drop_remainder=False):數據集元素分批
dataset = tf.data.Dataset.range(8) dataset = dataset.batch(3) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出結果：
[array([0, 1, 2], dtype=int64), array([3, 4, 5], dtype=int64), array([6, 7], dtype=int64)]
輸出結果：
[array([0, 1, 2], dtype=int64), array([3, 4, 5], dtype=int64)]
5.cache( filename=’’):緩存數據集元素，緩存到文件或內層
dataset = tf.data.Dataset.range(5) dataset = dataset.map(lambda x: x**2) dataset = dataset.cache() #第一次讀取數據將使用“ range”和“ map”生成數據。 print(list(dataset.as_numpy_iterator())) #第2次從緩存中讀取 print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出結果：
[0, 1, 4, 9, 16]
[0, 1, 4, 9, 16]
輸出結果：
[0, 1, 2, 3, 4]
[0, 1, 2, 3, 4]
6.cardinality():返回數據集的元素總數。
dataset = tf.data.Dataset.range(66) print(dataset.cardinality().numpy())輸出結果：
66
7.concatenate( dataset):連接數據集 組成新的數據集
a = tf.data.Dataset.range(1, 4) # ==> [ 1, 2, 3 ] b = tf.data.Dataset.range(4, 8) # ==> [ 4, 5, 6, 7 ] ds = a.concatenate(b) list(ds.as_numpy_iterator())輸出結果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
8.enumerate( start=0):列舉數據集元素，從start序號開始
a = (1,2,3,4,5,6) aa = tf.constant(a, shape=(2,3), name='data') dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(aa) dataset = dataset.enumerate(2) for element in dataset.as_numpy_iterator():print('element:', element)輸出結果：
element: (2, array([1, 2, 3]))
element: (3, array([4, 5, 6]))
輸出結果：
element: (0, array([1, 2, 3]))
element: (1, array([4, 5, 6]))
9.filter(predicate):根據條件過濾元素
dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices([1, 2, 3]) dataset = dataset.filter(lambda x: x < 3) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出結果：
[1, 2]
輸出結果：
[1]
10.flat_map(map_func):將批次的數據集展平為其元素的數據集
dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]) dataset = dataset.flat_map(lambda x: dataset.from_tensor_slices(x)) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出結果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
11.from_generator( generator, output_types, output_shapes=None, args=None)創建一個數據集，其元素由generator生成。
def gen():for i in itertools.count(1):yield (i, [1] * i)dataset = tf.data.Dataset.from_generator(gen,(tf.int64, tf.int64),(tf.TensorShape([]), tf.TensorShape([None])))print(list(dataset.take(3).as_numpy_iterator()))輸出結果：
[(1, array([1], dtype=int64)), (2, array([1, 1], dtype=int64)), (3, array([1, 1, 1], dtype=int64))]
12.interleave( map_func, cycle_length=None, block_length=None, num_parallel_calls=None, deterministic=None)
map_func:對數據進行處理的函數
cycle_length：并行程度，即并行的去同時處理dataset中的多少個元素
block_length：從上面變換的結果中，每次取多少個結果出來
輸出結果：
[1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 4, 4, 5, 5]
輸出結果：
[1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5]
13.list_files( file_pattern, shuffle=None, seed=None):列出所有文件
files = tf.data.Dataset.list_files("C:/Users/byroot/Desktop/test/dede*.txt") print(list(files.as_numpy_iterator())) 輸出結果： [b'C:\\Users\\byroot\\Desktop\\test\\dede3.txt', b'C:\\Users\\byroot\\Desktop\\test\\dede2.txt', b'C:\\Users\\byroot\\Desktop\\test\\dede1.txt']14.map( map_func, num_parallel_calls=None, deterministic=None):
dataset = tf.data.Dataset.range(1, 6) # ==> [ 1, 2, 3, 4, 5 ] dataset = dataset.map(lambda x: x + 1) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出：
[2, 3, 4, 5, 6]
輸出結果：
[1, 2, 3]
輸出結果：
[b’Tensor(“args_0:0”, dtype=int32)foo’, b’Tensor(“args_0:0”, dtype=int32)bar’, b’Tensor(“args_0:0”, dtype=int32)baz’]
輸出結果：
[(37.0, array([b’Foo’, b’Bar’, b’Baz’], dtype=object)), (37.0, array([b’Foo’, b’Bar’, b’Baz’], dtype=object)), (37.0, array([b’Foo’, b’Bar’, b’Baz’], dtype=object))]
15.padded_batch(batch_size, padded_shapes=None, padding_values=None, drop_remainder=False)
A = (tf.data.Dataset.range(1, 5, output_type=tf.int32).map(lambda x: tf.fill([x], x))) print(list(A.as_numpy_iterator()))#[array([1]), array([2, 2]), array([3, 3, 3]), array([4, 4, 4, 4])] # Pad to the smallest per-batch size that fits all elements. B = A.padded_batch(3) print(list(B.as_numpy_iterator()))輸出：
[array([[1, 0, 0],
[2, 2, 0],
[3, 3, 3]]), array([[4, 4, 4, 4]])]
輸出結果：
[array([[1, 0],
[2, 2]]), array([[3, 3, 3, 0],
[4, 4, 4, 4]])]
輸出結果：
[array([[1, 0, 0, 0, 0],
[2, 2, 0, 0, 0]]), array([[3, 3, 3, 0, 0],
[4, 4, 4, 4, 0]])]
輸出：
[array([[1, 6, 6, 6, 6],
[2, 2, 6, 6, 6]]), array([[3, 3, 3, 6, 6],
[4, 4, 4, 4, 6]])]
輸出：
[(array([[ 1, 2, 3, -1],
[ 4, 5, -1, -1]]), array([[ 10, 100],
[ 11, 12]]))]
輸出：
[(array([[ 1, 2, 3, -1],
[ 4, 5, -1, -1]]), array([[ 10, 100, 100],
[ 11, 12, 100]]))]
16.prefetch( buffer_size)：創建一個數據集，該數據集從另外數據集中預取元素。
dataset = tf.data.Dataset.range(5)#[0, 1, 2, 3, 4] dataset = dataset.prefetch(1) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出：
[0, 1, 2, 3, 4]
17.reduce(initial_state, reduce_func)
將輸入數據集簡化為單個元素。
轉換會在輸入數據集的每個元素上依次調用reduce_func，直到數據集用完為止，以其內部狀態匯總信息。 initial_state參數用于初始狀態，并返回最終狀態作為結果。
18.shard(num_shards, index)
A = tf.data.Dataset.range(10) B = A.shard(num_shards=3, index=0) print(list(B.as_numpy_iterator()))C = A.shard(num_shards=3, index=1) print(list(C.as_numpy_iterator()))D = A.shard(num_shards=3, index=2) print(list(D.as_numpy_iterator()))輸出：
[0, 3, 6, 9]
[1, 4, 7]
[2, 5, 8]
19.shuffle(buffer_size, seed=None, reshuffle_each_iteration=None)：隨機重新排列此數據集的元素。
dataset = tf.data.Dataset.range(5) dataset = dataset.shuffle(2, reshuffle_each_iteration=True) print(list(dataset.as_numpy_iterator())) dataset = dataset.repeat(2) # doctest: +SKIP print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出：
[1, 2, 0, 3, 4]
[1, 0, 3, 2, 4, 1, 0, 3, 2, 4]
輸出結果：
[2, 3, 0, 4, 1]
[1, 3, 0, 2, 4, 0, 1, 2, 4, 3]
20.skip(count)
dataset = tf.data.Dataset.range(10) dataset = dataset.skip(7) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出：
[7, 8, 9]
21.take(count)
dataset = tf.data.Dataset.range(10) dataset = dataset.take(3) print(list(dataset.as_numpy_iterator()))輸出：
[0, 1, 2]
22.unbatch()：將數據集的元素拆分為多個元素。
elements = [ [1, 2, 3], [1, 2], [1, 2, 3, 4] ] dataset = tf.data.Dataset.from_generator(lambda: elements, tf.int64) dataset = dataset.unbatch() for e in dataset.as_numpy_iterator():print(e)輸出：
1
2
3
1
2
1
2
3
4
23.window( size, shift=None, stride=1, drop_remainder=False)
size：表示要合并到窗口中的輸入數據集的元素數。 必須是積極的。
shift：表示窗口在每次迭代中移動的輸入元素的數量。 默認為大小。 必須是積極的。
stride：表示滑動窗口中輸入元素的跨度。 必須是積極的。 默認值1表示“保留每個輸入元素”。
drop_remainder：tf.bool標量tf.Tensor，表示如果最后一個窗口的大小小于size，是否應刪除最后一個窗口。
輸出：
[0, 1]
[2, 3]
[4, 5]
[6]
輸出：
[0, 1]
[2, 3]
[4, 5]
輸出：
[0, 2]
[2, 4]
[4, 6]
總結
以上是生活随笔為你收集整理的tensorflow2.X tf.data.Dataset详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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