pythonappend函数⼆维_python实现把两个⼆维array叠加成三
维array⽰例
遇到这样⼀个需求:程序中每次循环⽣成⼀个⼆维array,需要把每次循环的⼆维array叠加成⼀个三维的array,例如有如下两个矩阵:
组合成以下这种形式:
这样组合之后,有⼀个⾮常⼤的优点就是:保持原有的⼆维array的形式不变,便于以后取出,⽐如说我想从C中取出A,只需要执⾏:
A=C[0,:]即可。
但是百度之后发现,在python中,numpy函数包中并没有对应的函数来实现三维array中不断添加⼆维array(有知道这个函数的欢迎在评论区告诉我)
这⾥,提供两种“曲线救国”的解决⽅案:
⽅法⼀:
对于两个(或者多个)同⼀维度的矩阵,直接利⽤np.array()重新构造⼀个array,这样可以变相起到扩展维数的作⽤。例如:
import numpy as np
a = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
b = np.array([[2,2,3],[4,5,6]])
c = np.array([[3,2,3],[4,5,6]])
print('矩阵a:\n',a)
print('维数:',a.shape)
com = np.array([a,b,c])
print('合并矩阵:\n',com)
print('维数:',com.shape)
输出结果为:
矩阵a:
[[1 2 3]
[4 5 6]]
维数: (2, 3)
合并矩阵:
[[[1 2 3]
python数组合并
[4 5 6]]
[[2 2 3]
[4 5 6]]
[[3 2 3]
[4 5 6]]]
维数: (3, 2, 3)
⽅法⼆:
但是,如果两个array,使⽤⽅法⼀时会出现如下结果:
import numpy as np
aa = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[2,2,3],[4,5,6]],[[3,2,3],[4,5,6]]])
a = np.array([[4,2,3],[4,5,6]])
com = np.array([aa,a])
print('合并矩阵:\n',com)
print('维数:',com.shape)
输出结果:
合并矩阵:
[array([[[1, 2, 3],
[4, 5, 6]],
[[2, 2, 3],
[4, 5, 6]],
[[3, 2, 3],
[4, 5, 6]]])
array([[4, 2, 3],
[4, 5, 6]])]
维数: (2,)
可以看到:输出的维数不对,以上⽅法就不适⽤了。
那么,我们就需要利⽤np.append和shape()函数对数组进⾏拼接之后重组,具体实现如下:import numpy as np
aa = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[2,2,3],[4,5,6]],[[3,2,3],[4,5,6]]])
a = np.array([[4,2,3],[4,5,6]])
data = np.append(aa,a)#先拼接成⼀个⾏向量
print(data)
dim = aa.shape#获取原矩阵的维数
print('原矩阵维数:',dim)
data1 = shape(dim[0]+1,dim[1],dim[2])#再通过原矩阵的维数重新组合
print('合并矩阵:\n',data1)
print('维数:',data1.shape)
输出结果:
⽅法三:
相⽐于前两种⽅法,这种⽅法可谓“曲线救国”之典范,具体思路是:先转化成list,拼接后再转化回去。
这是因为list中的append()函数可以在添加函数的时候不改变原来list的维度。虽然没有对这种⽅法进⾏⼀个速度测试,但直觉来看时间复杂度挺⾼的,建议慎⽤。
aa = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[2,2,3],[4,5,6]],[[3,2,3],[4,5,6]]])
a = np.array([[4,2,3],[4,5,6]])
#将array转换成list
aa = aa.tolist(aa)
a = a.tolist(a)
aa.append(a)#注意与⽅法⼆中np.append()⽤法的区别
com = np.array(aa)
print(com.shape)
输出结果:
合并矩阵:
[[[1 2 3]
[4 5 6]]
[[2 2 3]
[4 5 6]]
[[3 2 3]
[4 5 6]]
[[4 2 3]
[4, 5, 6]]]
维数: (4,2,3)
这⾥注意:
两种类型的相互转换函数:
array转list:a = a.tolist()
list转array:a =np.array(a)
这⾥需要注意:A.tolist 和 list(A) 外表看,都是把⼀个array转换成list,但是两者还是有⼀些区别的。看下边这个例⼦:
A = np.reshape(np.arange(6),(3,2)) #⽣成⼀个3⾏2列的array
print("数组A:",A)
print('A.tolist():',A.tolist())
print('list(A): ',list(A))
结果如下:
数组A:
array([[0, 1],
[2, 3],
[4, 5]])
list(A): [array([0, 1]), array([2, 3]), array([4, 5])]
可以看到:list(A)只是把最外层的array变成了list,但是⾥边的每个向量都还是array类型。
最后吐槽⼀句,其实numpy包中对于⼀位数组和⼆维数组的拼接,可选函数很多,但是唯独没有考虑更⾼维数组的拼接。甚⾄连重写的append函数都没有原来的好⽤,真是青出于蓝⽽败于蓝啊,痛⼼。强烈建议numpy包在未来的更新中尽快解决这个问题。
在深度学习中,也有类似于这样的需求,⽐如⽤图⽚来训练模型时,彩⾊图⽚就是⼀个个三维数组,需要把⼀批图⽚都送到⽹络中就需要把多个三维矩阵叠加。
tensorflow貌似提供了这样的函数,在搭建深度学习框架时可以直接使⽤,以后有机会继续扩展。
扩展阅读:
最后,附⼏个⼆维array中,添加⼀⾏或者⼀列元素的函数:
1 . np.append(a,b,axis=数字)
其中:
没有axis属性:把所有元素展开
axis = 0:添加添加n⾏
axis = 1:添加n列
⼝诀:0⾏1列,适⽤于所有的numpy函数的axis属性。
2.增加⼀⾏或者⼀列。
b = np.row_stack((a, ⾏元素))# 添加⾏
c = np.column_stack((a, 列元素)) #添加列
以上这篇python实现把两个⼆维array叠加成三维array⽰例就是⼩编分享给⼤家的全部内容了,希望能给⼤家⼀个参考,也希望⼤家多多⽀持我们。
本⽂标题: python实现把两个⼆维array叠加成三维array⽰例

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