python - 通过沿第一个轴复制/重复从 2D 数组创建 3D 数组

Question

假设我有一个 n × m 数组，即:

array([[ 1.,  2.,  3.],
       [ 4.,  5.,  6.],
       [ 7.,  8.,  9.]])

我要生成一个 3D 数组 k × n × m，其中新轴上的所有数组都相等，即:相同的数组，但现在 3 × 3 × 3 。

array([[ 1.,  2.,  3.],
       [ 4.,  5.,  6.],
       [ 7.,  8.,  9.]],

      [[ 1.,  2.,  3.],
       [ 4.,  5.,  6.],
       [ 7.,  8.,  9.]],

      [[ 1.,  2.,  3.],
       [ 4.,  5.,  6.],
       [ 7.,  8.,  9.]]])

我怎样才能得到它？

Answer 1

在开头引入一个新轴 None/np.newaxis并与 np.repeat 一起复制.这应该适用于将任何 n dim 数组扩展到 n+1 dim 数组。实现将是 -

np.repeat(arr[None,...],k,axis=0)

sample 运行-

In [143]: arr
Out[143]: 
array([[ 1.,  2.,  3.],
       [ 4.,  5.,  6.],
       [ 7.,  8.,  9.]])

In [144]: np.repeat(arr[None,...],3,axis=0)
Out[144]: 
array([[[ 1.,  2.,  3.],
        [ 4.,  5.,  6.],
        [ 7.,  8.,  9.]],

       [[ 1.,  2.,  3.],
        [ 4.,  5.,  6.],
        [ 7.,  8.,  9.]],

       [[ 1.,  2.,  3.],
        [ 4.,  5.,  6.],
        [ 7.,  8.,  9.]]])

View-output 内存效率

我们还可以生成一个 3D View 并使用 np.broadcast_to 实现几乎免费的运行时间.更多信息 - here .因此，只需做 -

np.broadcast_to(arr,(3,)+arr.shape) # repeat 3 times