numpy之用concatenate()拼接数据

博客介绍了数据拼接的方法,在pandas和numpy中均可实现。着重讲解了numpy的concatenate()函数,说明了其语法、参数含义,如axis决定拼接方式,还通过多个示例展示了一维、二维数据在不同axis值下的拼接情况及注意事项。

 我们有时会需要将数据进行拼接,在pandas中可以利用concat()等,而在numpy中可以利用numpy.concatenate()

语法:concatenate((a1, a2, …), axis=0)
说明:(a1, a2, …)为待拼接的数据,可以是一维,也可以是多维。axis决定着怎么将数据拼接:axis=0是将数据按列拼接(即竖着拼接);axis=1是将数据按行拼接(即横着拼接);axis=None则是先将数据拉成一维向量,再拼接。

eg1: 数据都是一维的

import numpy as np

data1 = np.array([1, 2, 3, 4]) #[1 2 3 4]
data2 = np.array([5, 6]) #[5 6]
print(np.concatenate((data1, data2))) #[1 2 3 4 5 6]

eg2: 数据都是二维的,axis=0,按列拼接,要求列数相同,不然会报错

import numpy as np

data1 = np.array([[1, 2], [3, 4]]) #[[1 2]
                                   # [3 4]]

data2 = np.array([[5, 6]]) #[[5 6]]

print(np.concatenate((data1, data2))) #[[1 2]
                                      # [3 4]
                                      # [5 6]]

eg3: 数据都是二维的,axis=1,按行拼接,要求行数相同,上例中的data1有两行,而data2只有一行,因此需要将data2转置为两行的,不然会报错。

import numpy as np

data1 = np.array([[1, 2], [3, 4]]) #[[1 2]
                                   # [3 4]]

data2 = np.array([[5, 6]]) #[[5 6]]

#将data2转置
print(np.concatenate((data1, data2.T), axis=1)) #[[1 2 5]
                                                # [3 4 6]]

eg4: 数据都是二维的,axis=None

import numpy as np

data1 = np.array([[1, 2], [3, 4]]) #[[1 2]
                                   # [3 4]]
                                   
data2 = np.array([[5, 6]]) #[[5 6]]

#将data2转置
print(np.concatenate((data1, data2.T), axis=None)) #[1 2 3 4 5 6]
### 回答1: NumPy是一个广泛使用的Python库,提供了高性能的多维数组对象,以及用于处理这些数组的各种工具。在NumPy中,可以使用concatenate函数来拼接数组。对于三维数据,我们可以使用该函数在不同的轴上拼接这些数组。 假设我们有两个三维数组a和b,它们的shape分别为(shape1, shape2, shape3)。要将这两个数组在某个轴上拼接,我们需要指定拼接的轴号(从0开始)。 例如,如果我们想在轴0上拼接这两个数组,可以使用以下代码: ``` import numpy as np a = np.array([[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[7, 8, 9], [10, 11, 12]]]) b = np.array([[[13, 14, 15], [16, 17, 18]], [[19, 20, 21], [22, 23, 24]]]) result = np.concatenate((a, b), axis=0) print(result) ``` 运行结果为: ``` [[[ 1 2 3] [ 4 5 6]] [[ 7 8 9] [10 11 12]] [[13 14 15] [16 17 18]] [[19 20 21] [22 23 24]]] ``` 以上代码中的concatenate函数将数组a和b在轴0上拼接,并将结果存储在变量result中。结果中的第一个维度变为了a和b两个数组在轴0上的维度之和。 我们还可以在其他轴上进行类似的拼接操作,只需将axis参数设为对应的轴号即可。在拼接三维数据时,需要特别注意数组的shape在拼接轴上的维度是否一致,否则会导致拼接失败。 ### 回答2: 在使用NumPy进行三维数据拼接时,可以使用`numpy.concatenate()`函数。该函数可以按照行、列或深度方向将三维数组进行拼接。 具体而言,`numpy.concatenate()`函数采用以下语法: ``` numpy.concatenate((array1, array2, ...), axis=axis) ``` 其中,`array1, array2, ...`是要拼接的数组序列,`axis`是指定拼接方向的参数。 若要按照行方向拼接,则`axis`应设置为0。这将会将输入数组在第一个轴上进行拼接,即沿着深度方向进行拼接。 例如,假设我们有两个三维数组`arr1`和`arr2`,形状分别为`(2, 3, 4)`和`(2, 3, 4)`。我们可以使用以下代码将它们在行方向进行拼接: ```python import numpy as np arr1 = np.array([[[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]], [[13, 14, 15, 16], [17, 18, 19, 20], [21, 22, 23, 24]]]) arr2 = np.array([[[25, 26, 27, 28], [29, 30, 31, 32], [33, 34, 35, 36]], [[37, 38, 39, 40], [41, 42, 43, 44], [45, 46, 47, 48]]]) result = np.concatenate((arr1, arr2), axis=0) print(result) ``` 执行以上代码会输出: ``` [[[ 1 2 3 4] [ 5 6 7 8] [ 9 10 11 12]] [[13 14 15 16] [17 18 19 20] [21 22 23 24]] [[25 26 27 28] [29 30 31 32] [33 34 35 36]] [[37 38 39 40] [41 42 43 44] [45 46 47 48]]] ``` 这样,`arr1`和`arr2`的行方向将被拼接在一起,生成新的三维数组。 ### 回答3: numpy中的concatenate函数可以用于三维数据拼接。三维数据拼接意味着将多个三维数组沿某个轴方向进行连接,形成一个新的三维数组。 使用concatenate函数时,我们需要指定axis参数来指定要拼接的轴方向。axis参数可以取0、1或2,分别表示沿第一个轴方向(张量的深度方向)、第二个轴方向(张量的行方向)或第三个轴方向(张量的列方向)进行拼接。 假设我们有两个形状为(A, B, C)的三维数组A和B,我们可以通过以下代码将它们进行拼接: ```python import numpy as np result = np.concatenate((A, B), axis=0) ``` 这样,数组A和B沿着第一个轴方向进行了拼接,形成了一个新的三维数组result,其形状为(A + B, B, C)。 需要注意的是,拼接时,两个数组在未拼接轴方向上的维度必须保持一致,否则会抛出ValueError异常。另外,拼接操作不会改变原始数组,而是返回一个新的数组。 除了concatenate函数外,numpy还提供了类似功能的vstack和hstack函数,分别用于垂直和水平方向的拼接。对于三维数据拼接,可以使用vstack函数沿第一个轴方向拼接,或使用hstack函数沿第二个轴方向拼接。 希望以上解答对您有帮助!
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