python中Numpy的廣播原則的程式碼解析

這篇文章帶給大家的內容是關於python中Numpy的廣播原則的程式碼解析，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

為了了解這個原則，首先我們來看一組範例：

# 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。

這是為什麼呢？這裡要提到numpy的廣播原則：

如果兩個陣列的後緣維度(從結尾開始算起的維度)的軸長度相符或其中一方的長度為1，則認為它們是廣播相容的。廣播會在缺失維度和(或)軸長度為1的維度上進行。

在上面的程式碼中，a的維度是（4，3），c的維度是（1，3）；d的維度是（4，1）。所以假設有兩個數組，第一個的維度是（x_1, y_1, z_1），另一個數組的維度是（x_2, y_2, z_2），要判斷這兩個數組能不能計算，可以用以下方法來判斷：

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

這裡要注意：（3，3，2）和（3，2）是可以運算的，因為對於二維數組（3，2）也可以表示為（1，3 ，2），套用上述的規則是完全適用的，同理：（4，2，5，4）和（2，1，4）也是可以進行運算的。

以上是python中Numpy的廣播原則的程式碼解析的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！