numpy 下的axis(軸)詳細含義,np.expand_dims(x,axis=0),np.newaxis解釋
阿新 • • 發佈:2019-01-04
以下舉例:
np.array([1, 2, 3])
當你看以上陣列時,從1到2,到3。這就是所謂的axis=0軸
np.array([ [1, 2], [3, 4], [4, 5] ])
再用相同的方法,看上面陣列,首先是從[1, 2]到 [3, 4]到[4, 5]。這就是從0軸視角看的資料,當我們選擇0軸所在的第一個元素[1, 2]時,我們看到的是從1到2。這就是從1軸看到的資料。假若有n維資料,axis=0表示最外面括號說包含的裡面所有內容,axis=1表示第2個括號裡面所包含所有內容,比如:[[[內容1],[內容2]]]。
如下圖,看一下按1軸的拼接:首先我們找到y1和y2的0軸,在對應0軸內每個元素按照1軸進行拼接。y1 0軸第一個元素[[1,0],[1,0]]與y2 0軸第一個元素[[0,0],[0,0]]按照2軸拼接成:
[1, 0],
[0, 0],
[0, 0]]
y1 = np.array([ [[1,0],[1,0]] , [[0,0],[0,0]] ])
y2 = np.array([ [[0,0],[0,0]] , [[0,1],[0,1]] ])
np.concatenate((y1,y2),axis=1) #按軸=1拼,也就是一軸裡是怎樣的格式內容,拼接也需要與其一致,一軸在拼接結束時也要保持末端有2個括號。
array([[[1, 0],
[1, 0],
[0, 0],
[0, 0]],#2個括號,與1軸一致,
[[0, 0],
[0, 0],
[0, 1],
[0, 1]] ])
理解numpy中的軸:
:表示當前維的所有索引值都取
import numpy as np
t = np.array(
[
[
[
[1,2,3],
[4,5,6]
],
[
[7,8,9],
[10,11,12]
],
[
[13,14,15],
[16,17,18]
]
],
[
[
[19 ,20,21],
[22,23,24]
],
[
[25,26,27],
[28,29,30]
],
[
[31,32,33],
[34,35,36]
]
]
])
print(t[0,:,:,:])#第0軸或者說第4維(也就是第一個[])下的第一項所有的資料
[[[ 1 2 3]
[ 4 5 6]]
[[ 7 8 9]
[10 11 12]]
[[13 14 15]
[16 17 18]]]
print(t[:,0,:,:])#第axis=1軸或者第2個[]下說包含的第一項所有資料
[[[ 1 2 3]
[ 4 5 6]]
[[19 20 21]
[22 23 24]]]
print(t[:,:,0,:])
[[[ 1 2 3]
[ 7 8 9]
[13 14 15]]
[[19 20 21]
[25 26 27]
[31 32 33]]]
print(t[:,:,:,0])
[[[ 1 4]
[ 7 10]
[13 16]]
[[19 22]
[25 28]
[31 34]]]
- np.newaxis:
np.newaxis相當於新插入一個軸
a=np.array([1,2,3,4,5])
b=a[np.newaxis,:]#插在最前面,從左到右,就按照從高維到低維位置排,在最面加個括號,增加了一維
print a.shape,b.shape
print a
print b
輸出結果:
(5,) (1, 5)
[1 2 3 4 5]
[[1 2 3 4 5]]
a=np.array([1,2,3,4,5])
b=a[:,np.newaxis]#插在第二個位置,從左到右,就按照從高維到低維位置排,在裡面加個括號
print a.shape,b.shape
print a
print b
輸出結果
(5,) (5, 1)
[1 2 3 4 5]
[[1]
[2]
[3]
[4]
[5]]
- numpy.expand_dims
numpy.expand_dims同樣是用於擴充陣列維度
>>> x = np.array([1,2])
>>> x.shape
(2,)
>>> y = np.expand_dims(x, axis=0) #擴充最高維,等價於 x[np.newaxis,:]或x[np.newaxis]
>>> y
array([[1, 2]])
>>> y.shape
(1, 2) #看np.newaxis位置(在:之前)可知插入在2之前
>>> y = np.expand_dims(x, axis=1) #等價於x[:,newaxis]
>>> y
array([[1],
[2]])
>>> y.shape
(2, 1) #看np.newaxis位置(在:之後)可知插入在2之後
>>> np.newaxis is None
True
二維情況:
x = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
print x
print x.shape
[[1 2 3]
[4 5 6]]
(2, 3)#兩行三列,因為第一個大括號下有兩組list故是2,第一個大括號下的任意一組[]下又有3個數,故為3.
y = np.expand_dims(x,axis=0)#axis=0表示最外面加[]
print y
print "y.shape: ",y.shape
print "y[0][1]: ",y[0][1]
[[[1 2 3]
[4 5 6]]]
y.shape: (1, 2, 3)
y[0][1]: [4 5 6]
y = np.expand_dims(x,axis=1)#在第二個[]下再加括號
print y
print "y.shape: ",y.shape
print "y[1][0]: ",y[1][0]
[[[1 2 3]]
[[4 5 6]]]
y.shape: (2, 1, 3)
y[1][0]: [4 5 6]
y = np.expand_dims(x,axis=2)#在第個括號裡新增括號,以此作為新的一維
print y
print "y.shape: ",y.shape
[[[1]
[2]
[3]]
[[4]
[5]
[6]]]
y.shape: (2, 3, 1)
總結:numpy陣列所表示的很多[]層層巢狀來表示的話,為了理解記憶,從最左邊數,有多少[[[,一般表示是多少維資料.
在y.shape下則就有(,,)括號中多少減1個逗號。(,,,,)內從左到右表示響應的[[[[下的維數,
由高維到低維,比如:y.shape: (2, 3, 1),則(從左到右相對應axis=0到axis=2)。
y.shape: (2, 3, 1)中的2表示最高維0軸下有兩組list;
3表示在每個axis=1軸(前提是在0軸的基礎下)下有3組list;最後1表示在每個的axis=2軸下有一組list。
以前總會把axis=0死記為表示行,1就表示列,如果是二維資料,就沒錯。更高維就不行了。
所以要理解裡面數字相對於numpy陣列一一對應的關係是怎樣的,這是我的個人理解,很口語化,為了防止日後忘記,
便記錄於此。
以下有numpy官網的部分介紹點選開啟連結。