极客教程Numpy中每列内容重排的最佳方法
在本文中，我们将介绍如何使用numpy中的方法来重排每个列的内容。
阅读更多：Numpy 教程
什么是重排？
重排是将给定序列的元素重新排列为新序列的过程。在计算机科学中，自动重排在各种应用程序中经常使用，例如数据处理，游戏开发，密码学等。在numpy中，我们可以使用permutation（）方法来对给定的序列进行随机或指定的重排操作。
如何重排一个数组的每一列？
在numpy中，我们可以通过调用transpose（）方法将数组的行和列交换，并使用permutation（）方法对每列的元素进行重排。以下是使用numpy的示例代码，它将生成一个大小为5×3的数组，并将每列元素重排：
import numpy as np
# Create a 5x3 array
arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12], [13, 14, 15]])
# Transpose the array to swap rows and columns
arr_transpose = arr.transpose()
# Permute the values of each column using permutation() method
arr_permute = np.apply_along_axis(np.random.permutation, 0, arr_transpose)
# Transpose the array again to bring back the original shape
arr_result = arr_permute.transpose()
print(arr_result)
输出:
array([[ 1, 8, 15],
[10, 2, 3],
[ 7, 11, 6],
[13, 5, 9],
[ 4, 14, 12]])
在上面的示例代码中，我们首先创建了一个大小为5×3的数组。然后，我们使用transpose（）方法将行和列交换，并使用apply_along_axis（）方法将一个方法应用于数组的每一列。在本例中，我们使用了numpy的permutation（）方法来随机重排每列元素。最后，我们再次使用transpose（）方法将行和列交换以返回其原始形状。结果是一个重排了其每列元素的数组。
如何指定每列的重排？
我们可以在permutation（）方法中传递一个长度为列数的整数数组来指定每列的元素的顺序。以下是使用numpy的示例代码，重排数组的第二列和第三列的元素：
import numpy as np
# Create a 5x3 array
arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12], [13, 14, 15]])
# Permute the values of column 2 and 3
arr_permute = arr[:, [0, 2, 1]]
print(arr_permute)
输出:
array([[ 1, 3, 2],
[ 4, 6, 5],
[ 7, 9, 8],
[10, 12, 11],
[13, 15, 14]])
在上面的示例代码中，我们仍然使用了一个大小为5×3的数组。然后，我们使用numpy的列索引和分片功能来选择要重排的每一列。在本例中，我们选择了第一列，第三列和第二列，并排列它们的顺序。结果是一个重排了第二列和第三列的元素，但保持了第一列不变的数组。
性能考虑
numpy使用高度优化的算法来处理大型数据集中的数学运算，如向量和矩阵操作。我们应该始终使用numpy的内置函数来执行数学运算，而不是使用Python中的内置方法。这将生成高度可读，简洁且高效的代码。
总结
numpy是一个强大的数学库，其中包含各种有用的功能，包括重排每列元素。我们可以使用numpy的transpose（），permutation（）和apply_along_axis（）方法来重排数组的每个列。我们还可以指定要重排的特定列，并使用numpy的列索引和分片功能来选择这些列。在处理大型数据集时，我们还应该注意使用numpy的内置函数来优化代码的性能。