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Numpy的tile函数

时间:2015-12-26 22:10:37      阅读:264      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1.函数的定义与说明

tile函数是模板numpy.lib.shape_base中的函数。
函数的形式是tile(A,reps)
函数参数说明中提到A和reps都是array_like的,什么是array_like的parameter呢?在网上查了一下,始终搞不明白,便把熟悉的python数据类型都试了一下,得出以下结论。
A的类型众多,几乎所有类型都可以:array, list, tuple, dict, matrix以及基本数据类型int, string, float以及bool类型。
reps的类型也很多,可以是tuple,list, dict, array, int,bool.但不可以是float, string, matrix类型。
假定A的维度为d,reps的长度为len
当d>=len时,将reps长度补足为d,即在reps前面加上d-len个1。
这里的意思是,假设A为k维数组,每一维都有一定长度,构成的向量为D。
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而长度为len的reps有len个数,进行tile函数运算时补足d位,前面加d-len个1,如下图所示:
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经过tile运算,生成新的A,A的各维维度为:技术分享
其中相乘的意思为,将原来A中每一维度的元素进行copy,生成的A中此元素出现次数为新的reps对应维度的数目。操作从低维度向高维进行。
当d
2.函数操作示例
首先给几个示例:
>>> tile(1.3,2)
array([ 1.3,  1.3])
array([1, 2, 1, 2, 1, 2])
>>> tile((1,2,3),2)
array([1, 2, 3, 1, 2, 3])
>>> a=[[1,2,3],[4,5,5]]
>>> tile(a,2)
array([[1, 2, 3, 1, 2, 3],
       [4, 5, 5, 4, 5, 5]])
>>> tile([1,2,3],[2,2,2,2])
array([[[[1, 2, 3, 1, 2, 3],
         [1, 2, 3, 1, 2, 3]],
 
        [[1, 2, 3, 1, 2, 3],
         [1, 2, 3, 1, 2, 3]]],
 
 
       [[[1, 2, 3, 1, 2, 3],
         [1, 2, 3, 1, 2, 3]],
 
        [[1, 2, 3, 1, 2, 3],
         [1, 2, 3, 1, 2, 3]]]])
拿其中一个例子进行说明:
>>> a=[[1,2],[2,3]]
>>> tile(a,2)
array([[1, 2, 1, 2],
       [2, 3, 2, 3]])
这里a的维度为2,reps长度为1(仅仅是1个int类型数据)
则将reps长度补足为2,结果为reps = [1,2](这里也可以写成reps=(1,2),都无妨的)
进行copy操作,从低维进行.数组a为a[2][2]
一维copy操作:copy两次。a[0]变为[1,2,1,2],a[1]变为[2,3,2,3]
二维copy操作,copy1次。a变为[[1,2,1,2],[2,3,2,3]]
a数组为a[2][4]
如此则不难理解下面的结果:
>>> tile(a,[1,2])
array([[1, 2, 1, 2],
       [2, 3, 2, 3]])
>>> tile(a,[2,2])
array([[1, 2, 1, 2],
       [2, 3, 2, 3],
       [1, 2, 1, 2],
       [2, 3, 2, 3]])
tile(a,[2,2])中是将上述第二步的对a的第二维的copy次数变成了两次,a[0]copy两次,a[1]copy两次:[a[0],a[0],a[1],a[1]]结果如上所示。
3.函数其他注意事项
①当reps为bool类型或者是bool list类型的时候,与int类型相对应,即True对应为1,False对应为0.如:
>>> tile([1,2],[True,False])
array([], shape=(1, 0), dtype=int32)
>>> tile([1,2],[True,True])
array([[1, 2]])
>>> tile([1,2],[True,True,True])
array([[[1, 2]]])
>>> tile([1,2],True)
array([1, 2])
②当reps为dict类型时,实则取的是key值列表,且key值列表为升序排列如下所示:
>>> tile([1,2,3],{1:2,3:4})
array([[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]])
>>> tile([1,2,3],{3:4,1:2})
array([[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]])
>>> a={1:2,3:4}
>>> tile([1,2,3],a.keys())
array([[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]])
③当A为int,string,float,bool,dict等类型的时候,操作大体相似,都是讲A视为一个整体,生成一个与reps的长度相同维度的数组。如下所示:
>>> tile({1:2,3:4,5:6},3)
array([{1: 2, 3: 4, 5: 6}, {1: 2, 3: 4, 5: 6}, {1: 2, 3: 4, 5: 6}], dtype=object)
>>> tile({1:2,3:4,5:6},[2,2])
array([[{1: 2, 3: 4, 5: 6}, {1: 2, 3: 4, 5: 6}],
       [{1: 2, 3: 4, 5: 6}, {1: 2, 3: 4, 5: 6}]], dtype=object)
>>> tile(‘abc‘,3)
array([‘abc‘, ‘abc‘, ‘abc‘], 
      dtype=‘|S3‘)
>>> tile(‘abc‘,[3,3])
array([[‘abc‘, ‘abc‘, ‘abc‘],
       [‘abc‘, ‘abc‘, ‘abc‘],
       [‘abc‘, ‘abc‘, ‘abc‘]], 
      dtype=‘|S3‘)
>>> tile(2,3)
array([2, 2, 2])
>>> tile(2,[3,3])
array([[2, 2, 2],
       [2, 2, 2],
       [2, 2, 2]])
不过有所不同的是,当A为string类型以及dict类型的时候,array数组最后多了一个信息,即dtype,原因为何,即便看了一些源码,也不晓得是怎么回事,好像由array到ndarray,一大堆C的东西,搞不明白,索性作罢。另外,当对list类型进行mat操作然后作为参数A传入tile时也可以,不过结果类型不是array类型,而是matrix类型了,原因几何,我也无法解答。
看了tile的源码以后以上内容差不多都可以理解。例如之所以reps的类型有限制,在于代码一开始对reps进行了以下操作:
tuple(reps),无法进行该操作的reps参数就会报错。而且dict类型的reps进行tuple化以后,key值以升序出现,这也是注意事项中2的原因,而list和tuple类型的数值顺序不变。
大概就是以上了。我对numpy这里了解的不是很多,还希望向内行多多讨教呢,所以有问题不妨留言~

Numpy的tile函数

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原文地址:http://www.cnblogs.com/Zidon/p/5079107.html

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