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如何创建一个空数组,然后在 NumPy 中附加到它?

我想创建一个空数组并将项目附加到它,一次一个。

xs = []
for item in data:
    xs.append(item)

我可以将此列表样式表示法与 NumPy 数组一起使用吗?


M
Mateen Ulhaq

这是有效使用 NumPy 的错误思维模型。 NumPy 数组存储在连续的内存块中。要将行或列附加到现有数组,需要将整个数组复制到新的内存块,从而为要存储的新元素创建间隙。如果重复执行,这是非常低效的。

不要追加行,而是分配一个适当大小的数组,然后逐行分配给它:

>>> import numpy as np

>>> a = np.zeros(shape=(3, 2))
>>> a
array([[ 0.,  0.],
       [ 0.,  0.],
       [ 0.,  0.]])

>>> a[0] = [1, 2]
>>> a[1] = [3, 4]
>>> a[2] = [5, 6]

>>> a
array([[ 1.,  2.],
       [ 3.,  4.],
       [ 5.,  6.]])

如果您不需要将数组归零,还有 numpy.empty() 。
在 zeros() 上使用 empty() 有什么好处?
如果您要立即使用数据对其进行初始化,则可以节省归零的成本。
@maracorossi 所以 .empty() 意味着可以在单元格中找到随机值,但是创建数组的速度比使用 .zeros() 快吗?
@user3085931 是的!
P
Peter Mortensen

NumPy 数组是与列表非常不同的数据结构,旨在以不同的方式使用。您对 hstack 的使用可能非常低效......每次调用它时,现有数组中的所有数据都会复制到一个新数组中。 (append 函数也有同样的问题。)如果您想一次建立一列矩阵,最好将其保留在列表中,直到完成,然后才将其转换为大批。

例如


mylist = []
for item in data:
    mylist.append(item)
mat = numpy.array(mylist)

item 可以是列表、数组或任何可迭代对象,只要每个 item 具有相同数量的元素。
在这种特殊情况下(data 是一些包含矩阵列的可迭代对象),您可以简单地利用


mat = numpy.array(data)

(另请注意,使用 list 作为变量名可能不是好的做法,因为它会用该名称掩盖内置类型,这可能会导致错误。)

编辑:

如果出于某种原因您确实想要创建一个空数组,您可以使用 numpy.array([]),但这很少有用!


numpy 数组/矩阵与 Matlab 的根本不同吗?
如果由于某种原因您需要定义一个空数组,但具有固定宽度(例如 np.concatenate()),您可以使用:np.empty((0, some_width))。 0,所以你的第一个数组不会是垃圾。
F
Franck Dernoncourt

在 NumPy 中创建一个空的多维数组(例如,一个二维数组 m*n 来存储您的矩阵),以防您不知道 m 您将追加多少行并且不关心斯蒂芬西蒙斯提到的计算成本(即在每次追加时重新构建数组),您可以将要追加到的维度压缩到 0:X = np.empty(shape=[0, n])

例如,您可以使用这种方式(这里是 m = 5,我们假设我们在创建空矩阵时不知道,而 n = 2):

import numpy as np

n = 2
X = np.empty(shape=[0, n])

for i in range(5):
    for j  in range(2):
        X = np.append(X, [[i, j]], axis=0)

print X

这会给你:

[[ 0.  0.]
 [ 0.  1.]
 [ 1.  0.]
 [ 1.  1.]
 [ 2.  0.]
 [ 2.  1.]
 [ 3.  0.]
 [ 3.  1.]
 [ 4.  0.]
 [ 4.  1.]]

这应该是OP提出的问题的答案,对于您事先不知道#rows的用例,或者想要处理有0行的情况
虽然这确实按照 OP 的要求工作,但这不是一个好的答案。如果您知道迭代范围,您就知道目标数组大小。
但是当然有很多例子你不知道迭代范围并且你不关心计算成本。在这种情况下很好的答案!
g
gsamaras

我对此进行了很多研究,因为我需要在我的一个学校项目中使用 numpy.array 作为一个集合,并且我需要初始化为空......我在 Stack Overflow 上没有找到任何相关答案,所以我开始了涂鸦的东西。

# Initialize your variable as an empty list first
In [32]: x=[]
# and now cast it as a numpy ndarray
In [33]: x=np.array(x)

结果将是:

In [34]: x
Out[34]: array([], dtype=float64)

因此,您可以直接初始化一个 np 数组,如下所示:

In [36]: x= np.array([], dtype=np.float64)

我希望这有帮助。


如问题所示,这不适用于数组,但它对向量很有用。
a=np.array([]) 似乎默认为 float64
p
pradyunsg

您可以使用附加功能。对于行:

>>> from numpy import *
>>> a = array([10,20,30])
>>> append(a, [[1,2,3]], axis=0)
array([[10, 20, 30],      
       [1, 2, 3]])

对于列:

>>> append(a, [[15],[15]], axis=1)
array([[10, 20, 30, 15],      
       [1, 2, 3, 15]])

编辑当然,正如其他答案中所提到的,除非您每次都在矩阵/数组上进行一些处理(例如反转),否则我只会创建一个列表,附加到它然后将其转换为大批。


这如何回答这个问题?我没有看到关于空数组的部分
P
Pedram

要创建一个空的 NumPy 数组而不定义其形状,您可以执行以下操作:

arr = np.array([])

第一个是首选,因为您知道您将使用它作为 NumPy 数组。 NumPy 之后将其转换为 np.ndarray 类型,而无需额外的 [] '维度'。

为了向数组添加新元素,我们可以这样做:

arr = np.append(arr, 'new element')

请注意,在 python 的背景中,没有定义其形状的数组是不存在的。正如@hpaulj 提到的,这也构成了一个单秩数组。


不,np.array([]) 创建一个形状为 (0,) 的数组,一个包含 0 个元素的一维数组。没有定义形状的数组是不存在的。并且 2) 与 1) 做同样的事情。
这是真的@hpaulj,尽管讨论的重点是在创建形状时不要在心里思考形状。无论如何值得一提。
D
Darius

这是使 numpys 看起来更像列表的一些解决方法

np_arr = np.array([])
np_arr = np.append(np_arr , 2)
np_arr = np.append(np_arr , 24)
print(np_arr)

输出:数组([2., 24.])


远离 np.append。尽管名称选择不当,但它不是列表追加克隆。
c
cyborg

如果您绝对不知道数组的最终大小,可以像这样增加数组的大小:

my_arr = numpy.zeros((0,5))
for i in range(3):
    my_arr=numpy.concatenate( ( my_arr, numpy.ones((1,5)) ) )
print(my_arr)

[[ 1.  1.  1.  1.  1.]  [ 1.  1.  1.  1.  1.]  [ 1.  1.  1.  1.  1.]]

注意第一行中的 0。

numpy.append 是另一种选择。它调用 numpy.concatenate。


A
Ali G

您可以应用它来构建任何类型的数组,例如零:

a = range(5)
a = [i*0 for i in a]
print a 
[0, 0, 0, 0, 0]

如果您想在纯 python 中执行此操作,a= [0] * 5 是简单的解决方案
B
Brent Bradburn

根据您使用它的目的,您可能需要指定数据类型(请参阅 'dtype')。

例如,要创建一个 8 位值的二维数组(适合用作单色图像):

myarray = numpy.empty(shape=(H,W),dtype='u1')

对于 RGB 图像,在形状中包含颜色通道数:shape=(H,W,3)

您可能还需要考虑使用 numpy.zeros 而不是使用 numpy.empty 进行零初始化。请参阅注释 here


S
SteveTz

另一种创建可以接受数组的空数组的简单方法是:

import numpy as np
np.empty((2,3), dtype=object)

r
runo

我认为您想使用列表处理大部分工作,然后将结果用作矩阵。也许这是一种方式;

ur_list = []
for col in columns:
    ur_list.append(list(col))

mat = np.matrix(ur_list)

v
veeresh d

我认为您可以创建空的 numpy 数组,例如:

>>> import numpy as np
>>> empty_array= np.zeros(0)
>>> empty_array
array([], dtype=float64)
>>> empty_array.shape
(0,)

当您想在循环中附加 numpy 数组时,此格式很有用。


E
Edgar Duarte

也许您正在寻找的是这样的:

x=np.array(0)

通过这种方式,您可以创建一个没有任何元素的数组。它类似于:

x=[]

这样您就可以提前将新元素附加到您的数组中。


不,您的 x 是一个具有形状 () 和一个元素的数组。它更像 0 而不是 []。你可以称它为“标量数组”。
u
user3810512

最简单的方法

输入:

import numpy as np
data = np.zeros((0, 0), dtype=float)   # (rows,cols)
data.shape

输出:(0, 0)

输入:

for i in range(n_files):
     data = np.append(data, new_data, axis = 0)