NumPy 2D 配列をより小さな 2D 配列に分割するにはどうすればよいですか?

2D 配列をより小さい配列にスライスする

問題:
2 次元配列 ( 2D) NumPy 配列をより小さな 2D 配列に変換します。たとえば、2x4 配列を 2 つの 2x2 配列に変換するとします。

解決策:
reshape 関数と swapaxes 関数を組み合わせると、配列を「ブロック」に分割できます。 」これを実現する Python 実装は次のとおりです。

def blockshaped(arr, nrows, ncols):
    h, w = arr.shape
    assert h % nrows == 0, f"{h} rows is not evenly divisible by {nrows}"
    assert w % ncols == 0, f"{w} cols is not evenly divisible by {ncols}"

    return (arr.reshape(h//nrows, nrows, -1, ncols)
               .swapaxes(1,2)
               .reshape(-1, nrows, ncols))

このソリューションでは:

• nrows と ncols は、それぞれの小さい配列の次元を定義します。
• 必ず確認する必要があります。入力配列がこれらの値で均等に割り切れることを確認します。
• reshape 関数は、配列をブロックに分割します。
• swapaxes 関数は、軸を交換して目的の形状を取得します。
• 最後の再形状は、配列を一連の小さなブロックに平坦化します。

例:

次の入力を考えてみましょう。配列:

c = np.arange(24).reshape((4, 6))

print(c)

[out]:
[[ 0  1  2  3  4  5]
 [ 6  7  8  9 10 11]
 [12 13 14 15 16 17]
 [18 19 20 21 22 23]]

nrows=2 および ncols=3 でブロック形状を使用すると、この配列を次のブロックに断片化できます:

print(blockshaped(c, 2, 3))

[out]:
[[[ 0  1  2]
  [ 6  7  8]]

 [[ 3  4  5]
  [ 9 10 11]]

 [[12 13 14]
  [18 19 20]]

 [[15 16 17]
  [21 22 23]]]

このデモでは、2D をスライスする方法を示します。配列を指定された次元の小さな長方形配列に変換します。

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