python矩阵拼接_numpy数组拼接简单示例_python
這篇文章主要介紹了numpy數組拼接簡單示例,涉及對numpy數組的介紹,numpy數組的屬性等內容,具有一定借鑒價值,需要的朋友可以參考下。
NumPy數組是一個多維數組對象,稱為ndarray。其由兩部分組成:
·實際的數據
·描述這些數據的元數據
大部分操作僅針對于元數據,而不改變底層實際的數據。
關于NumPy數組有幾點必需了解的:
·NumPy數組的下標從0開始。
·同一個NumPy數組中所有元素的類型必須是相同的。
NumPy數組屬性
在詳細介紹NumPy數組之前。先詳細介紹下NumPy數組的基本屬性。NumPy數組的維數稱為秩(rank),一維數組的秩為1,二維數組的秩為2,以此類推。在NumPy中,每一個線性的數組稱為是一個軸(axes),秩其實是描述軸的數量。比如說,二維數組相當于是兩個一維數組,其中第一個一維數組中每個元素又是一個一維數組。所以一維數組就是NumPy中的軸(axes),第一個軸相當于是底層數組,第二個軸是底層數組里的數組。而軸的數量——秩,就是數組的維數。
NumPy的數組中比較重要ndarray對象屬性有:
1.ndarray.ndim:數組的維數(即數組軸的個數),等于秩。最常見的為二維數組(矩陣)。
2.ndarray.shape:數組的維度。為一個表示數組在每個維度上大小的整數元組。例如二維數組中,表示數組的“行數”和“列數”。ndarray.shape返回一個元組,這個元組的長度就是維度的數目,即ndim屬性。
3.ndarray.size:數組元素的總個數,等于shape屬性中元組元素的乘積。
4.ndarray.dtype:表示數組中元素類型的對象,可使用標準的Python類型創建或指定dtype。另外也可使用前一篇文章中介紹的NumPy提供的數據類型。
5.ndarray.itemsize:數組中每個元素的字節大小。例如,一個元素類型為float64的數組itemsiz屬性值為8(float64占用64個bits,每個字節長度為8,所以64/8,占用8個字節),又如,一個元素類型為complex32的數組item屬性為4(32/8)。
6.ndarray.data:包含實際數組元素的緩沖區,由于一般通過數組的索引獲取元素,所以通常不需要使用這個屬性。
數組拼接方法一
思路:首先將數組轉成列表,然后利用列表的拼接函數append()、extend()等進行拼接處理,最后將列表轉成數組。
示例1:
>>> import numpy as np
>>> a=np.array([1,2,5])
>>> b=np.array([10,12,15])
>>> a_list=list(a)
>>> b_list=list(b)
>>> a_list.extend(b_list)
>>> a_list
[1, 2, 5, 10, 12, 15]
>>> a=np.array(a_list)
>>> a
array([ 1, 2, 5, 10, 12, 15])
該方法只適用于簡單的一維數組拼接,由于轉換過程很耗時間,對于大量數據的拼接一般不建議使用。
數組拼接方法二
思路:numpy提供了numpy.append(arr,values,axis=None)函數。對于參數規定,要么一個數組和一個數值;要么兩個數組,不能三個及以上數組直接append拼接。append函數返回的始終是一個一維數組。
示例2:
>>> a=np.arange(5)
>>> a
array([0, 1, 2, 3, 4])
>>> np.append(a,10)
array([ 0, 1, 2, 3, 4, 10])
>>> a
array([0, 1, 2, 3, 4])
>>> b=np.array([11,22,33])
>>> b
array([11, 22, 33])
>>> np.append(a,b)
array([ 0, 1, 2, 3, 4, 11, 22, 33])
>>> a
array([[1, 2, 3],
[4, 5, 6]])
>>> b=np.array([[7,8,9],[10,11,12]])
>>> b
array([[ 7, 8, 9],
[10, 11, 12]])
>>> np.append(a,b)
array([ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])
numpy的數組沒有動態改變大小的功能,numpy.append()函數每次都會重新分配整個數組,并把原來的數組復制到新數組中。
數組拼接方法三
思路:numpy提供了numpy.concatenate((a1,a2,...),axis=0)函數。能夠一次完成多個數組的拼接。其中a1,a2,...是數組類型的參數
示例3:
>>> a=np.array([1,2,3])
>>> b=np.array([11,22,33])
>>> c=np.array([44,55,66])
>>> np.concatenate((a,b,c),axis=0) # 默認情況下,axis=0可以不寫
array([ 1, 2, 3, 11, 22, 33, 44, 55, 66]) #對于一維數組拼接,axis的值不影響最后的結果
>>> a=np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
>>> b=np.array([[11,21,31],[7,8,9]])
>>> np.concatenate((a,b),axis=0)
array([[ 1, 2, 3],
[ 4, 5, 6],
[11, 21, 31],
[ 7, 8, 9]])
>>> np.concatenate((a,b),axis=1) #axis=1表示對應行的數組進行拼接
array([[ 1, 2, 3, 11, 21, 31],
[ 4, 5, 6, 7, 8, 9]])
對numpy.append()和numpy.concatenate()兩個函數的運行時間進行比較
示例4:
>>> from time import clock as now
>>> a=np.arange(9999)
>>> b=np.arange(9999)
>>> time1=now()
>>> c=np.append(a,b)
>>> time2=now()
>>> print time2-time1
28.2316728446
>>> a=np.arange(9999)
>>> b=np.arange(9999)
>>> time1=now()
>>> c=np.concatenate((a,b),axis=0)
>>> time2=now()
>>> print time2-time1
20.3934997107
可知,concatenate()效率更高,適合大規模的數據拼接
總結
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