numpy数组的堆叠:numpy.stack, numpy.hstack, numpy.vstack

stack是指维度域的堆叠

numpy.hstacknumpy.vstack对维度低于3的数组较为有用(能较好理解堆叠的过程)。

numpy.hstack

官方文档给出的定义是:对数组进行水平向(列)堆叠。该过程与第二维度(axis=1)的数组拼接(concatenation)是等价的,但是1维数组除外,因其只具有一个维度,故是在第一个维度进行拼接。

给出如下例子(一):

    import numpy as np
    
    a = np.array([1, 3, 5])
    b = np.array([1, 2, 3])
    print("a shape:", a.shape)
    print("b shape:", b.shape)
    
    print("\nnp.hstack ...")
    c = np.hstack((a, b))
    print(c)
    print("c shape:", c.shape)

输出为:

    a shape: (3,)
    b shape: (3,)
    
    np.hstack ...
    [1 3 5 1 2 3]
    c shape: (6,)

下面给出二维数组的堆叠示例(二):

    arr1 = np.array([[1, 2, 3], [3, 3, 1]])
    arr2 = np.array([[-1, -2, -3], [-3, -3, -1]])
    print(arr1)
    print(arr2)
    print("arr1 shape:", arr1.shape)
    print("arr2 shape:", arr2.shape)
    
    print("hstack ...")
    arr_h = np.hstack((arr1, arr2))
    print(arr_h)
    print("shape", arr_h.shape)

输出为:

    [[1 2 3]
     [3 3 1]]
    [[-1 -2 -3]
     [-3 -3 -1]]
    arr1 shape: (2, 3)
    arr2 shape: (2, 3)
    hstack ...
    [[ 1  2  3 -1 -2 -3]
     [ 3  3  1 -3 -3 -1]]
    shape (2, 6)

可以看出,numpy.hstack在水平向(列)堆叠是在两个数组arr1与arr2的第二个维度进行拼接。在上述例子中,第一个维度的size保持为2,第二个维度的size因为拼接的缘故,增长为3+3=6

下面再给一个trick,如果例子(一)的数组a与b的形状变为二维,那么结果是否会变化呢?例(三)

    print("\nnp.copy np.newaxis ...")
    a1 = np.copy(a[:, np.newaxis])
    b1 = np.copy(b[:, np.newaxis])
    print("a1 shape:", a1.shape)
    print("b1 shape:", b1.shape)
    print("np.hstack ...")
    c1 = np.hstack((a1, b1))
    print(c1)
    print("c1 shape:", c1.shape)

输出结果为:

    np.copy np.newaxis ...
    [[1]
     [3]
     [5]]
    [[1]
     [2]
     [3]]
    a1 shape: (3, 1)
    b1 shape: (3, 1)
    np.hstack ...
    [[1 1]
     [3 2]
     [5 3]]
    c1 shape: (3, 2)

例(四)。我们对例(一)进行修改,使用numpy.stack并指定堆叠的维度为0:

    a = np.array([1, 3, 5])
    b = np.array([1, 2, 3])
    print(a)
    print(b)
    print("a shape:", a.shape)
    print("b shape:", b.shape)
    print("\nnp.stack  axis=0 ...")
    d = np.stack((a, b), axis=0)
    print(d)
    print("d shape:", d.shape)

输出结果为:

    [1 3 5]
    [1 2 3]
    a shape: (3,)
    b shape: (3,)
    np.stack  axis=0 ...
    [[1 3 5]
     [1 2 3]]
    d shape: (2, 3)

根据例(一),(二),(三),(四),我们可以看出,numpy.hstack进行的列维度堆叠表现为:行维度不变,列维度增加

numpy.vstack

官方文档给出的定义是:对数组进行垂直向(行)堆叠。该过程与第一维度(axis=0)的数组连接(concatenation)是等价的。对于一维数组(N,),该方法首先将其转换为(1, N)形状,而后进行堆叠。
例(五):

    a = np.array([1, 3, 5])
    b = np.array([1, 2, 3])
    print(a)
    print(b)
    print("a shape:", a.shape)
    print("b shape:", b.shape)
    
    print("\nnp.vstack ...")
    e = np.vstack((a, b))
    print(e)
    print("e shape:", e.shape)

输出结果为:

    [1 3 5]
    [1 2 3]
    a shape: (3,)
    b shape: (3,)
    
    np.vstack ...
    [[1 3 5]
     [1 2 3]]
    e shape: (2, 3)

可以看出,对一维数组而言,numpy.stack((a, b), axis=0)np.vstack((a, b))是等价的。

例(六):

    arr1 = np.array([[1, 2, 3], [3, 3, 1]])
    arr2 = np.array([[-1, -2, -3], [-3, -3, -1]])
    print(arr1)
    print(arr2)
    print("arr1 shape:", arr1.shape)
    print("arr2 shape:", arr2.shape)
    
    print("\nvstack ...")
    arr_v = np.vstack((arr1, arr2))
    print(arr_v)
    print("shape", arr_v.shape)

输出结果为:

    [[1 2 3]
     [3 3 1]]
    [[-1 -2 -3]
     [-3 -3 -1]]
    arr1 shape: (2, 3)
    arr2 shape: (2, 3)
    
    vstack ...
    [[ 1  2  3]
     [ 3  3  1]
     [-1 -2 -3]
     [-3 -3 -1]]
    shape (4, 3)

根据例(五)(六),我们可以看出,np.vstack在行纬度的堆叠体现在:行维度增加,列维度保持不变

numpy.stack

  1. 指定堆叠的维度为0,则是行维度的堆叠
  2. 指定堆叠的维度为1,则是列维度的堆叠
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,423评论 6 491
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,147评论 2 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,019评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,443评论 1 283
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,535评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,798评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,941评论 3 407
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,704评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,152评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,494评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,629评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,295评论 4 329
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,901评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,742评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,978评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,333评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,499评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容