Какой самый простой способ расширить массив numpy в 2 измерениях?

Question

У меня есть 2d-массив, который выглядит следующим образом:

XX
xx

Какой наиболее эффективный способ добавить дополнительную строку и столбец:

xxy
xxy
yyy

Для получения бонусных баллов я хотел бы также иметь возможность удалять отдельные строки и столбцы, поэтому, например, в приведенной ниже матрице я хотел бы иметь возможность удалять все буквы "а", оставляя только буквы "х" - в частности, я пытаюсь удалить n-ю строку и n-й столбец одновременно - и я хочу иметь возможность делать это как можно быстрее:

xxaxx
xxaxx
aaaaa
xxaxx
xxaxx

Answer 1

Самый короткий по количеству строк код, который я могу придумать, относится к первому вопросу.

>>> import numpy as np
>>> p = np.array([[1,2],[3,4]])

>>> p = np.append(p, [[5,6]], 0)
>>> p = np.append(p, [[7],[8],[9]],1)

>>> p
array([[1, 2, 7],
   [3, 4, 8],
   [5, 6, 9]])

И что касается второго вопроса

    p = np.array(range(20))
>>> p.shape = (4,5)
>>> p
array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19]])
>>> n = 2
>>> p = np.append(p[:n],p[n+1:],0)
>>> p = np.append(p[...,:n],p[...,n+1:],1)
>>> p
array([[ 0,  1,  3,  4],
       [ 5,  6,  8,  9],
       [15, 16, 18, 19]])

Answer 2

Полезный альтернативный ответ на первый вопрос, используя примеры из томиди's ответом было бы использовать numpy's встэк и столбцовая таблица методы:

Дана матрица p,

>>> import numpy as np
>>> p = np.array([ [1,2] , [3,4] ])

расширенная матрица может быть сгенерирована с помощью:

>>> p = np.vstack( [ p , [5 , 6] ] )
>>> p = np.column_stack( [ p , [ 7 , 8 , 9 ] ] )
>>> p
array([[1, 2, 7],
       [3, 4, 8],
       [5, 6, 9]])

Эти методы могут быть удобны на практике, чем np.append(), поскольку они позволяют добавлять одномерные массивы к матрице без каких-либо изменений, в отличие от следующего сценария:

>>> p = np.array([ [ 1 , 2 ] , [ 3 , 4 ] , [ 5 , 6 ] ] )
>>> p = np.append( p , [ 7 , 8 , 9 ] , 1 )
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python2.6/dist-packages/numpy/lib/function_base.py", line 3234, in append
    return concatenate((arr, values), axis=axis)
ValueError: arrays must have same number of dimensions

В ответ на второй вопрос, хорошим способом удаления строк и столбцов является использование индексации логического массива следующим образом:

Дана матрица p,

>>> p = np.arange( 20 ).reshape( ( 4 , 5 ) )

предположим, мы хотим удалить строку 1 и столбец 2:

>>> r , c = 1 , 2
>>> p = p [ np.arange( p.shape[0] ) != r , : ] 
>>> p = p [ : , np.arange( p.shape[1] ) != c ]
>>> p
array([[ 0,  1,  3,  4],
       [10, 11, 13, 14],
       [15, 16, 18, 19]])

Примечание - для реформированных пользователей Matlab - если вы хотите сделать это в однострочном формате, вам нужно проиндексировать дважды:

>>> p = np.arange( 20 ).reshape( ( 4 , 5 ) )    
>>> p = p [ np.arange( p.shape[0] ) != r , : ] [ : , np.arange( p.shape[1] ) != c ]

Этот метод также может быть расширен для удаления Наборы строк и столбцов, поэтому, если бы мы хотели удалить строки 0 и 2 и столбцы 1, 2 и 3, мы могли бы использовать numpy setdiff1d установить diff1d функция для генерации нужного логического индекса:

>>> p = np.arange( 20 ).reshape( ( 4 , 5 ) )
>>> r = [ 0 , 2 ]
>>> c = [ 1 , 2 , 3 ]
>>> p = p [ np.setdiff1d( np.arange( p.shape[0] ), r ) , : ] 
>>> p = p [ : , np.setdiff1d( np.arange( p.shape[1] ) , c ) ]
>>> p
array([[ 5,  9],
       [15, 19]])

Answer 3

Еще одно элегантное решение для первый вопрос может быть, тот insert команда:

p = np.array([[1,2],[3,4]])
p = np.insert(p, 2, values=0, axis=1) # insert values before column 2

Приводит к:

array([[1, 2, 0],
       [3, 4, 0]])

insert может быть медленнее, чем append но позволяет вам легко заполнить всю строку / столбец одним значением.

Что касается второй вопрос, delete было предложено ранее:

p = np.delete(p, 2, axis=1)

Который снова восстанавливает исходный массив:

array([[1, 2],
       [3, 4]])

Answer 4

Я нахожу, что гораздо проще "расширить", назначив в большей матрице.Например.

import numpy as np
p = np.array([[1,2], [3,4]])
g = np.array(range(20))
g.shape = (4,5)
g[0:2, 0:2] = p

Вот массивы:

p

   array([[1, 2],
       [3, 4]])

g:

array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19]])

и в результате g после назначения:

   array([[ 1,  2,  2,  3,  4],
       [ 3,  4,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19]])

Answer 5

Ответ на первый вопрос:

Используйте numpy.append.

http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.append.html#numpy.append

Ответ на второй вопрос:

Используйте numpy.delete

http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.delete.html

Answer 6

Вы можете использовать:

>>> np.concatenate([array1, array2, ...]) 

например ,

>>> import numpy as np
>>> a = [[1, 2, 3],[10, 20, 30]]
>>> b = [[100,200,300]]
>>> a = np.array(a) # not necessary, but numpy objects prefered to built-in
>>> b = np.array(b) # "^
>>> a
array([[ 1,  2,  3],
       [10, 20, 30]])
>>> b
array([[100, 200, 300]])
>>> c = np.concatenate([a,b])
>>> c
array([[  1,   2,   3],
       [ 10,  20,  30],
       [100, 200, 300]])
>>> print c
[[  1   2   3]
 [ 10  20  30]
 [100 200 300]]

~-+-~-+-~-+-~

Иногда вы столкнетесь с проблемой, если объект массива numpy инициализирован с неполными значениями для его свойства shape.Эта проблема устраняется путем присвоения свойству shape кортежа:(array_length, element_length).

Примечание:Здесь 'array_length' и 'element_length' являются целочисленными параметрами, в которые вы подставляете значения."Кортеж" - это всего лишь пара чисел в круглых скобках.

например ,

>>> import numpy as np
>>> a = np.array([[1,2,3],[10,20,30]])
>>> b = np.array([100,200,300]) # initialize b with incorrect dimensions
>>> a.shape
(2, 3)
>>> b.shape
(3,)
>>> c = np.concatenate([a,b])

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#191>", line 1, in <module>
    c = np.concatenate([a,b])
ValueError: all the input arrays must have same number of dimensions
>>> b.shape = (1,3)
>>> c = np.concatenate([a,b])
>>> c
array([[  1,   2,   3],
       [ 10,  20,  30],
       [100, 200, 300]])

Answer 7

может быть, тебе это нужно.

>>> x = np.array([11,22])
>>> y = np.array([18,7,6])
>>> z = np.array([1,3,5])
>>> np.concatenate((x,y,z))
array([11, 22, 18,  7,  6,  1,  3,  5])