Data Science Academy · 课时

重塑与展平数组

改变维度而不丢失数据

第 1 / 4 课13 个步骤

重塑与展平数组 是 CoddyKit 上的免费 Data Science Academy 课时。 这是第 1 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Data Science Academy 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Data Science Academy 课程共包含 4 节课。

数据不变,形状改变

数组就是数字和一个形状。重塑会在不复制数据、也不改变任何值的情况下,将这些数字重新排列为新的维度。

调用 reshape

使用 reshape 将 12 个数字排列成 3 行 4 列的网格。元素总数必须保持不变,否则 NumPy 会引发错误。

import numpy as np
a = np.arange(12)
b = a.reshape(3, 4)

行数乘列数

只有当新形状的各维度相乘后等于原始大小时,它才有效。这里 3 乘 4 等于 12,因此 reshape 正好匹配。

让 NumPy 完成计算

为其中一个维度传入 -1,NumPy 会替您计算该维度。当您只知道网格的一边时,这是一个很方便的快捷方式。

a = np.arange(12)
b = a.reshape(3, -1)   # becomes 3 x 4

使用 ravel 转为一维

需要再次得到一串平铺的数字吗?ravel 会将任意数组压缩为单一维度,并按行读取其中的值。

grid = np.arange(6).reshape(2, 3)
flat = grid.ravel()   # [0 1 2 3 4 5]

flatten 会创建副本

flatten 方法同样会返回一维数组,但始终返回一个全新的副本。编辑结果不会影响原数组。

flat = grid.flatten()
flat[0] = 99   # grid is untouched

ravel 可能共享内存

与 flatten 不同,ravel 通常会返回与源数组共享内存的视图。修改该视图也可能修改原数组。

添加一个维度

一维数组可以通过 reshape 变成一列。将形状 (3,) 转为(3, 1),常用于堆叠或矩阵运算之前。

v = np.array([1, 2, 3])
col = v.reshape(3, 1)

转置会翻转轴

.T 属性会交换行和列。一个 2 行 3 列的数组会立即变成 3 行 2 列,就像沿对角线翻转数据一样。

grid = np.arange(6).reshape(2, 3)
turned = grid.T   # shape 3 x 2

形状必须保持一致

您不能将 10 个数字重塑为 3 行 4 列的网格。两边的元素数量必须一致,因此请在重塑前规划好维度。

重塑为何重要

模型和绘图工具通常要求特定的形状。重塑可以让同一组数字根据需要充当向量、矩阵或图像。

快速检查

您希望获得一个与数组完全独立的一维副本。

重塑回顾

您在保留数值的同时重塑了数据,使用 -1 自动计算大小,并了解到 flatten 会复制数据,而 ravel 可能共享内存。🎯

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常见问题解答

「重塑与展平数组」课时是免费的吗?

是的 — 「重塑与展平数组」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Data Science Academy 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Data Science Academy 课程共包含 4 节课。

「重塑与展平数组」这节课中我会学到什么?

改变维度而不丢失数据 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Data Science Academy,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Data Science Academy 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Data Science Academy 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课,共 4 节。

「重塑与展平数组」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Data Science Academy 课中编写并运行代码吗?

能。每节 Data Science Academy 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 重塑与展平数组
  2. 求和、均值与轴技巧
  3. 使用布尔掩码进行选择
  4. 随机数与种子
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