numpy数组坐标轴问题解决
作者:勤奋的大熊猫
不知道大家有没有一种感觉,每次当使用numpy数组的时候坐标轴总是傻傻分不清楚,然后就会十分的困惑,每次运算都需要去尝试好久才能得出想要的结果。这里我们来简单解释一下numpy中一维,二维,三维数组的坐标轴问题。
首先我们讨论一维的情况,代码如下:
import numpy as np class Debug: def __init__(self): self.array1 = np.array([0, 1, 2]) self.array2 = np.array([[0], [1], [2]]) def mainProgram(self): print("The value of array1 is: ") print(self.array1) print("The shape of array1 is: ") print(self.array1.shape) print("The value of array2 is: ") print(self.array2) print("The shape of array2 is: ") print(self.array2.shape) if __name__ == '__main__': main = Debug() main.mainProgram() """ The value of array1 is: [0 1 2] The shape of array1 is: (3,) The value of array2 is: [[0] [1] [2]] The shape of array2 is: (3, 1) """
从上面的结果我们可以看到,一维横数组沿着横向排列,我们可以认定为x轴向,它的数组大小为(3,),一维列数组沿着纵向排列,我们可以认为是y轴方向,它的大小为(3, 1),我们可以从左向右,看出第二个参数代表的是横向上的参数个数,第一个参数代表的是纵向上的参数个数,因此我们可以将横向数组的大小(3,)理解为(,3)更为合适。
接下来我们研究一下二维数组,哪个参数对应的是横坐标,哪个参数对应的是纵坐标。
代码如下:
import numpy as np class Debug: def __init__(self): self.array1 = np.ones((2, 3)) self.array2 = np.ones((3, 2)) def mainProgram(self): print("The value of array1 is: ") print(self.array1) print("The shape of array1 is: ") print(self.array1.shape) print("The value of array2 is: ") print(self.array2) print("The shape of array2 is: ") print(self.array2.shape) if __name__ == '__main__': main = Debug() main.mainProgram() """ The value of array1 is: [[1. 1. 1.] [1. 1. 1.]] The shape of array1 is: (2, 3) The value of array2 is: [[1. 1.] [1. 1.] [1. 1.]] The shape of array2 is: (3, 2) """
从上面的结果我们可以看出,从左向右,第一个参数代表的是(row), 第二个参数代表的是列(column)。我们知道numpy中默认的是笛卡尔坐标系,所以横向为x,纵向为y,具体的请看坐标系(超链接点击跳转查看)。所以对self.array1来说,定义时输入的数组大小的(2, 3)代表沿着x轴拥有3个值,沿着y轴拥有2个值。对比上述得到的结果与我们在一维情况中推断得到的结果,证明我们的理解是正确的。
接着我们讨论三维的情况:代码如下:
import numpy as np class Debug: def __init__(self): self.array1 = np.ones((2, 3, 4)) def mainProgram(self): print("The value of array1 is: ") print(self.array1) print("The shape of array1 is: ") print(self.array1.shape) if __name__ == '__main__': main = Debug() main.mainProgram() """ The value of array1 is: [[[1. 1. 1. 1.] [1. 1. 1. 1.] [1. 1. 1. 1.]] [[1. 1. 1. 1.] [1. 1. 1. 1.] [1. 1. 1. 1.]]] The shape of array1 is: (2, 3, 4) """
不难发现,沿着x轴方向拥有4个值,沿着y轴方向拥有3个值,沿着z轴方向拥有2个值。
综上所述,在numpy数组中,定义三维数组时,从左向右, 第一个参数为z轴,第二个参数为y轴,第三个参数为x轴,即(z, y, x)。 对于各个坐标轴在空间中的朝向问题,建议阅读numpy数组坐标轴。之后我们会进一步探讨numpy模块中的其他与坐标轴相关的函数。
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