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        python中Numpy的廣播原則的代碼解析

        來源:懂視網(wǎng) 責(zé)編:小采 時(shí)間:2020-11-27 14:21:06
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        python中Numpy的廣播原則的代碼解析

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        為了了解這個(gè)原則,首先我們來看一組例子:

        # 數(shù)組直接對(duì)一個(gè)數(shù)進(jìn)行加減乘除,產(chǎn)生的結(jié)果是數(shù)組中的每個(gè)元素都會(huì)加減乘除這個(gè)數(shù)。
        In [12]: import numpy as np
        In [13]: a = np.arange(1,13).reshape((4, 3))
        In [14]: a * 2
        Out[14]: array([[ 2, 4, 6],
         [ 8, 10, 12],
         [14, 16, 18],
         [20, 22, 24]])
        # 接下來我們看一下數(shù)組與數(shù)組之間的計(jì)算
        In [17]: b = np.arange(12,24).reshape((4,3))
        In [18]: b
        Out[18]: array([[12, 13, 14],
         [15, 16, 17],
         [18, 19, 20],
         [21, 22, 23]])
        In [19]: a + b
        Out[19]: array([[13, 15, 17],
         [19, 21, 23],
         [25, 27, 29],
         [31, 33, 35]])
        In [20]: c = np.array([1,2,3])
        In [21]: a+c
        Out[21]: array([[ 2, 4, 6],
         [ 5, 7, 9],
         [ 8, 10, 12],
         [11, 13, 15]])
        In [22]: d = np.arange(10,14).reshape((4,1))
        In [23]: d
        Out[23]: array([[10],
         [11],
         [12],
         [13]])
        In [24]: a + d
        Out[24]: array([[11, 12, 13],
         [15, 16, 17],
         [19, 20, 21],
         [23, 24, 25]])
        # 從上面可以看出,和線性代數(shù)中不同的是,m*n列的m行的一維數(shù)組或者n列的一維數(shù)組也是可以計(jì)算的。

        這是為什么呢?這里要提到numpy的廣播原則:

        如果兩個(gè)數(shù)組的后緣維度(從末尾開始算起的維度)的軸長度相符或其中一方的長度為1,則認(rèn)為它們是廣播兼容的。廣播會(huì)在缺失維度和(或)軸長度為1的維度上進(jìn)行。

        在上面的代碼中,a的維度是(4,3),c的維度是(1,3);d的維度是(4,1)。所以假設(shè)有兩個(gè)數(shù)組,第一個(gè)的維度是(x_1, y_1, z_1),另一個(gè)數(shù)組的維度是(x_2, y_2, z_2),要判斷這兩個(gè)數(shù)組能不能進(jìn)行計(jì)算,可以用如下方法來判斷:

        if z_1 == z_2 or z_1 == 1 or z_2 == 1:
         if y_1 == y_2 or y_1 == 1 or y_2 == 1:
         if x_1 == x_2 or x_1 == 1 or x_2 == 1:
         可以運(yùn)算
         else:
         不可以運(yùn)算
         else:
         不可以運(yùn)算
        else:
         不可以運(yùn)算

        這里需要注意:(3,3,2)和(3,2)是可以運(yùn)算的,因?yàn)閷?duì)于二維數(shù)組(3,2)也可以表示為(1,3,2),套用上述的規(guī)則是完全適用的,同理:(4,2,5,4)和(2,1,4)也是可以進(jìn)行運(yùn)算的。

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        標(biāo)簽: 廣播 分析 原則
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