Modifica della forma degli array NumPy

La forma dell'array è il numero di elementi in ogni dimensione.

Ottieni la forma dell'array

Stampare la forma di un array 2-D:

import numpy as np
arr = np.array([[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8]])
print(arr.shape)

Risultato dell'esecuzione

(2, 4)

L'esempio precedente restituisce (2, 4), il che significa che l'array ha 2 dimensioni, ciascuna con 4 elementi.

利用 ndmin 使用值 1,2,3,4 的向量创建有 5 个维度的数组，并验证最后一个维度的值为 4：

import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4], ndmin=5)
print(arr)
print('shape of array :', arr.shape)

Risultato dell'esecuzione

[[[[[1 2 3 4]]]]]
shape of array : (1, 1, 1, 1, 4)

每个索引处的整数表明相应维度拥有的元素数量。
上例中的索引 4，我们的值为 4，因此可以说第 5 个 (4 + 1 th) 维度有 4 个元素。

修改数组形状

数组的形状是每个维中元素的数量。通过修改数组形状，我们可以添加或删除维度或更改每个维度中的元素数量。

从 1-D 重塑为 2-D

将以下具有 12 个元素的 1-D 数组转换为 2-D 数组。
最外面的维度将有 4 个数组，每个数组包含 3 个元素：

import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])
newarr = arr.reshape(4, 3)
print(newarr)

Risultato dell'esecuzione

[[ 1 2 3]
　[ 4 5 6]
　[ 7 8 9]
　[10 11 12]]

从 1-D 重塑为 3-D

将以下具有 12 个元素的 1-D 数组转换为 3-D 数组。
最外面的维度将具有 2 个数组，其中包含 3 个数组，每个数组包含 2 个元素：

import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])
newarr = arr.reshape(2, 3, 2)
print(newarr)

Risultato dell'esecuzione

[[[[ 1 2]
　　[ 3 4]
　　[ 5 6]]
　[[ 7 8]
　　[ 9 10]
　　[11 12]]]

是的，只要重塑所需的元素在两种形状中均相等。
我们可以将 8 元素 1D 数组重塑为 2 行 2D 数组中的 4 个元素，但是我们不能将其重塑为 3 元素 3 行 2D 数组，因为这将需要 3x3 = 9 个元素。

尝试将具有 8 个元素的 1D 数组转换为每个维度中具有 3 个元素的 2D 数组（将产生错误）：

import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
newarr = arr.reshape(3, 3)
print(newarr)

Risultato dell'esecuzione

Traceback (most recent call last):
　　File "test.py", line 5, in

Dimensione sconosciuta

Puoi utilizzare una dimensione 'sconosciuta'.
Questo significa che non devi specificare un numero esatto per una delle dimensioni nel metodo reshape.
Passare -1 come valore, NumPy calcolerà questo numero per te.

Convertire un array 1D di 8 elementi in un array 3D di 2x2 elementi:

import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
newarr = arr.reshape(2, 2, -1)
print(newarr)

Risultato dell'esecuzione

[[[1 2]
　　[3 4]]
　[[5 6]
　　[7 8]]]

Livellamento degli array

Il livellamento degli array (Flattening the arrays) è il processo di conversione di un array multidimensionale in un array 1D.
Possiamo farlo utilizzando reshape(-1).
Convertire un array in un array 1D:

import numpy as np
arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
newarr = arr.reshape(-1)
print(newarr)

Risultato dell'esecuzione

[1 2 3 4 5 6]

Ci sono molte funzioni disponibili per modificare la forma degli array flatten, ravel, e per riorganizzare gli elementi rot90, flip, fliplr, flipud, ecc. Queste funzioni appartengono alla parte intermedia e avanzata di NumPy.