Numpy中转置transpose、T和swapaxes的实例讲解

所属分类: 脚本专栏 / python 阅读数: 1168
收藏 0 赞 0 分享

利用Python进行数据分析时,Numpy是最常用的库,经常用来对数组、矩阵等进行转置等,有时候用来做数据的存储。

在numpy中,转置transpose和轴对换是很基本的操作,下面分别详细讲述一下,以免自己忘记。

In [1]: import numpy as np 
 
In [2]: arr=np.arange(16).reshape(2,2,4) 
 
In [3]: arr 
Out[3]: 
array([[[ 0, 1, 2, 3], 
    [ 4, 5, 6, 7]], 
 
    [[ 8, 9, 10, 11], 
    [12, 13, 14, 15]]]) 

如上图所示,将0-15放在一个2 2 4 的矩阵当中,得到结果如上。

现在要进行装置transpose操作,比如

In [4]: arr.transpose(1,0,2) 
Out[4]: 
array([[[ 0, 1, 2, 3], 
    [ 8, 9, 10, 11]], 
 
    [[ 4, 5, 6, 7], 
    [12, 13, 14, 15]]]) 

结果是如何得到的呢?

每一个元素都分析一下,0位置在[0,0,0],转置为[1,0,2],相当于把原来位置在[0,1,2]的转置到[1,0,2],对0来说,位置转置后为[0,0,0],同理,对1 [0,0,1]来说,转置后为[0,0,1],同理我们写出所有如下:

其中第一列是值,第二列是转置前位置,第三列是转置后,看到转置后位置,再看如上的结果,是不是就豁然开朗了?

0 [0,0,0] [0,0,0]
1 [0,0,1] [0,0,1]
2 [0,0,2] [0,0,2]
3 [0,0,3] [0,0,3]
4 [0,1,0] [1,0,0]
5 [0,1,1] [1,0,1]
6 [0,1,2] [1,0,2]
7 [0,1,3] [1,0,3]
8 [1,0,0] [0,1,0]
9 [1,0,1] [0,1,1]
10 [1,0,2] [0,1,2]
11 [1,0,3] [0,1,3]
12 [1,1,0] [1,1,0]
13 [1,1,1] [1,1,1]
14 [1,1,2] [1,1,2]
15 [1,1,3] [1,1,3]

再看另一个结果:

In [20]: arr.T
Out[20]:
array([[[ 0, 8],
    [ 4, 12]],
    [[ 1, 9],
    [ 5, 13]],
    [[ 2, 10],
    [ 6, 14]],
    [[ 3, 11],
    [ 7, 15]]])
In [21]: arr.transpose(2,1,0)
Out[21]:
array([[[ 0, 8],
    [ 4, 12]],
    [[ 1, 9],
    [ 5, 13]],
    [[ 2, 10],
    [ 6, 14]],
    [[ 3, 11],
    [ 7, 15]]])

再对比转置前后的图看一下:

0 [0,0,0] [0,0,0] 
1 [0,0,1] [1,0,0] 
2 [0,0,2] [2,0,0] 
3 [0,0,3] [3,0,0] 
4 [0,1,0] [0,1,0] 
5 [0,1,1] [1,1,0] 
6 [0,1,2] [2,1,0] 
7 [0,1,3] [3,1,0] 
8 [1,0,0] [0,0,1] 
9 [1,0,1] [1,0,1] 
10 [1,0,2] [2,0,1] 
11 [1,0,3] [3,0,1] 
12 [1,1,0] [0,1,1] 
13 [1,1,1] [1,1,1] 
14 [1,1,2] [2,1,1] 
15 [1,1,3] [3,1,1] 

瞬间就明白转置了吧!其实只要动手写写,都很容易明白的。另外T其实就是把顺序全部颠倒过来,如下:

In [22]: arr3=np.arange(16).reshape(2,2,2,2)
In [23]: arr3
Out[23]:
array([[[[ 0, 1],
     [ 2, 3]],
    [[ 4, 5],
     [ 6, 7]]],
    [[[ 8, 9],
     [10, 11]],
    [[12, 13],
     [14, 15]]]])
In [24]: arr3.T
Out[24]:
array([[[[ 0, 8],
     [ 4, 12]],
    [[ 2, 10],
     [ 6, 14]]],
    [[[ 1, 9],
     [ 5, 13]],
    [[ 3, 11],
     [ 7, 15]]]])
In [25]: arr3.transpose(3,2,1,0)
Out[25]:
array([[[[ 0, 8],
     [ 4, 12]],
    [[ 2, 10],
     [ 6, 14]]],
    [[[ 1, 9],
     [ 5, 13]],
    [[ 3, 11],
     [ 7, 15]]]])

转置就是这样子,具体上面aar3转置前后的位置,就不写了。

下面说说swapaxes,轴对称。

话不多,上结果

In [27]: arr.swapaxes(1,2) 
Out[27]: 
array([[[ 0, 4], 
    [ 1, 5], 
    [ 2, 6], 
    [ 3, 7]], 
 
    [[ 8, 12], 
    [ 9, 13], 
    [10, 14], 
    [11, 15]]]) 
 
In [28]: arr.transpose(0,2,1) 
Out[28]: 
array([[[ 0, 4], 
    [ 1, 5], 
    [ 2, 6], 
    [ 3, 7]], 
 
    [[ 8, 12], 
    [ 9, 13], 
    [10, 14], 
    [11, 15]]]) 

发现了吧,其实swapaxes其实就是把矩阵中某两个轴对换一下,不信再看一个:

In [29]: arr3
Out[29]:
array([[[[ 0, 1],
     [ 2, 3]],
    [[ 4, 5],
     [ 6, 7]]],
    [[[ 8, 9],
     [10, 11]],
    [[12, 13],
     [14, 15]]]])
In [30]: arr3.swapaxes(1,3)
Out[30]:
array([[[[ 0, 4],
     [ 2, 6]],
    [[ 1, 5],
     [ 3, 7]]],
    [[[ 8, 12],
     [10, 14]],
    [[ 9, 13],
     [11, 15]]]])
In [31]: arr3.transpose(0,3,2,1)
Out[31]:
array([[[[ 0, 4],
     [ 2, 6]],
    [[ 1, 5],
     [ 3, 7]]],
    [[[ 8, 12],
     [10, 14]],
    [[ 9, 13],
     [11, 15]]]])

哈哈,只要动手做做,会发现其实没有那么困难,不能只看。

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!共勉!

以上这篇Numpy中转置transpose、T和swapaxes的实例讲解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脚本之家。

更多精彩内容其他人还在看

Python常见加密模块用法分析【MD5,sha,crypt模块】

这篇文章主要介绍了Python常见加密模块用法,结合实例形式较为详细的分析了MD5,sha与crypt模块加密的相关实现方法与操作技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

Python向日志输出中添加上下文信息

这篇文章主要介绍了Python向日志输出中添加上下文信息的方法,非常不错,具有参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

Python实现的简单dns查询功能示例

这篇文章主要介绍了Python实现的简单dns查询功能,结合实例形式分析了Python基于socket模块的dns信息查询实现技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

利用Anaconda完美解决Python 2与python 3的共存问题

Anaconda 是 Python 的一个发行版,如果把 Python 比作 Linux,那么 Anancoda 就是 CentOS 或者 Ubuntu,下面这篇文章主要给大家介绍了利用Anaconda完美解决Python 2与python 3共存问题的相关资料,文中介绍的非常详
收藏 0 赞 0 分享

Python随机读取文件实现实例

这篇文章主要介绍了Python随机读取文件的相关资料,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

用生成器来改写直接返回列表的函数方法

下面小编就为大家带来一篇用生成器来改写直接返回列表的函数方法。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

python爬虫入门教程--快速理解HTTP协议(一)

http协议是互联网里面最重要,最基础的协议之一,我们的爬虫需要经常和http协议打交道。下面这篇文章主要给大家介绍了关于python爬虫入门之快速理解HTTP协议的相关资料,文中介绍的非常详细,需要的朋友可以参考借鉴,下面来一起看看吧。
收藏 0 赞 0 分享

老生常谈Python进阶之装饰器

下面小编就为大家带来一篇老生常谈Python进阶之装饰器。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

浅谈Python基础之I/O模型

下面小编就为大家带来一篇浅谈Python基础之I/O模型。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

python如何获取服务器硬件信息

这篇文章主要为大家详细介绍了python获取服务器硬件信息的相关代码,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享
查看更多