详解Numpy中的广播原则/机制
广播的原则
如果两个数组的后缘维度(从末尾开始算起的维度)的轴长度相符或其中一方的长度为1，则认为它们是广播兼容的。广播会在缺失维度和(或)轴长度为1的维度上进行。
在上面的对arr每一列减去列平均值的例子中，arr的后缘维度为3，arr.mean(0)后缘维度也是3，满足轴长度相符的条件，广播会在缺失维度进行。
这里有点奇怪的是缺失维度不是axis=1，而是axis=0，个人理解是缺失维度指的是两个arr除了轴长度匹配的维度，在上面的例子中,正好是axis=0。这块欢迎指正
arr.mean(0)沿着axis=0广播，可以看作是把arr.mean(0)沿着竖直方向复制4份,即广播的时候arr.mean(0)相当于一个shape=(4,3)的数组,数组的每一行均相同,均为arr.mean(0)
为了了解这个原则，首先我们来看一组例子：
# 数组直接对一个数进行加减乘除，产生的结果是数组中的每个元素都会加减乘除这个数。
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]])
# 接下来我们看一下数组与数组之间的计算
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]])
# 从上面可以看出，和线性代数中不同的是，m*n列的m行的一维数组或者n列的一维数组也是可以计算的。
这是为什么呢？这里要提到numpy的广播原则：
如果两个数组的后缘维度(从末尾开始算起的维度)的轴长度相符或其中一方的长度为1，则认为它们是广播兼容的。广播会在缺失维度和(或)轴长度为1的维度上进行。
在上面的代码中，a的维度是（4，3），c的维度是（1，3）；d的维度是（4，1）。所以假设有两个数组，第一个的维度是（x_1, y_1, z_1），另一个数组的维度是（x_2, y_2, z_2），要判断这两个数组能不能进行计算，可以用如下方法来判断：
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: 可以运算 else: 不可以运算 else: 不可以运算 else: 不可以运算
这里需要注意：（3，3，2）和（3，2）是可以运算的，因为对于二维数组（3，2）也可以表示为（1，3，2），套用上述的规则是完全适用的，同理：（4，2，5，4）和（2，1，4）也是可以进行运算的。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。
相关文章
django foreignkey外键使用的例子 相当于left join
今天小编就为大家分享一篇django foreignkey外键使用的例子 相当于left join，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧2019-08-08
Python Arrow处理时间数据使用详解(标准库之外另一种选择)
这篇文章主要介绍了Python标准库之外Arrow处理时间数据的另一种选择使用详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪2024-01-01
本篇文章主要介绍了Python list切片原理，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧2017-10-10
Python from import导包ModuleNotFoundError No module named
最近在执行python脚本时,from import的模块没有被加载进来,找不到module,这篇文章主要给大家介绍了关于Python from import导包ModuleNotFoundError No module named找不到模块问题的解决办法,需要的朋友可以参考下2022-08-08
这篇文章主要介绍了搭建python django虚拟环境完整步骤详解,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下2019-07-07
python Matplotlib数据可视化（2）：详解三大容器对象与常用设置
这篇文章主要介绍了python Matplotlib三大容器对象与常用设置的相关资料，帮助大家更好的学习和使用Matplotlib库的用法，感兴趣的朋友可以了解下2020-09-09
在Python中,处理列表的操作是日常开发中不可避免的任务之一,其中,删除列表中的元素是一个常见的需求,本文为大家整理了Python中删除列表中的第一个元素的多种方法,需要的可以参考下2023-12-12
我们在使用 sorted() 或 map() 函数的时候，都会看到里面有一个 key 参数，其实这个 key 参数也存在于其他内置函数中（例如 min()、max() 等），那么我们今天就来了解一下 key 参数的含义以及用途吧,需要的朋友可以参考下2023-12-12
这篇文章主要介绍了python 实现IP子网计算的方法，帮助大家更好的理解和使用python，感兴趣的朋友可以了解下2021-02-02
这篇文章主要介绍了Python中reduce()函数的用法详细解读,reduce函数是通过函数对迭代器对象中的元素进行遍历操作,但需要注意的是 reduce 函数返回的是计算的结果,而 map/filter 返回的是作用后的迭代器对象,需要的朋友可以参考下2023-08-08
最新评论