Numpy 将一个NumPy数组拆分成两个数组

在本文中，我们将介绍如何使用NumPy将一个数组拆分成两个数组。

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一、NumPy数组的基本知识

NumPy是Python中一个重要的数据处理库，主要用于多维数组的计算。在NumPy中，数组是一种特殊的数据结构，它允许进行高效的数学运算，并提供了许多便捷的方法进行数据分析。

在开始本文之前，我们需要了解一些基本的NumPy数组知识。在NumPy中，数组是由相同类型的元素构成的，可以是任意维度的。我们可以通过使用NumPy的array函数来创建一个数组，例如：

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

使用以上代码我们创建了一个包含5个元素的一维数组。同时，我们也可以创建二维数组：

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])

以上代码创建了一个包含3行2列的二维数组，元素为1至6。当然，我们也可以手动为数组指定其维度，例如：

arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]], ndmin=5)

上面这个代码创建了一个包含元素1至6的数组，其维度为5。

二、如何拆分一个NumPy数组

有时候，在对一个NumPy数组进行处理时，我们需要将它拆分成两个独立的数组。此时，我们可以使用NumPy中的split函数来实现。

numpy.split函数的语法为：

numpy.split(ary, indices_or_sections, axis=0)

其中，ary表示要拆分的数组，indices_or_sections表示拆分的位置，可以是一个整数，表示分成几个数组，也可以是一个列表，表示分成几个部分；axis表示要在哪个轴上进行拆分，如果不指定，默认为0。

下面我们通过一个例子来对split进行进一步的说明：

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
arr1, arr2 = np.split(arr, [3])

print(arr1)  # [1 2 3]
print(arr2)  # [4 5 6]

在以上代码中，我们创建了一个包含6个元素的一维数组，然后使用split函数将其拆分成两个数组。注意，在np.split的第二个参数中我们传递了一个列表[3]，这意味着在索引3处对数组进行分割。因此，arr1包含前3个元素，arr2包含后3个元素。

如果我们想将一个二维数组拆分为两个子数组，也可以使用split函数。例如：

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12]])
arr1, arr2 = np.split(arr, [2])

print(arr1)
# [[1 2 3]
#  [4 5 6]]
print(arr2)
# [[ 7  8  9]
#  [10 11 12]]

这个示例中，我们创建了一个包含4行3列的二维数组。然后我们使用split将其拆分为两个数组。在第二个参数中，我们使用列表[2]，这意味着在索引2处对数组进行拆分。因此，arr1包含前两行，arr2包含后两行。

三、拆分多维数组

如果我们有一个多维数组，如何进行拆分呢？这可以通过在split函数中指定axis参数来实现。例如，我们可以将一个二维数组进行行拆分：

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
arr1, arr2 = np.split(arr, [2], axis=0)

print(arr1)
# [[1 2]
#  [3 4]]
print(arr2)
# [[5 6]]

在以上示例中，我们通过split函数将二维数组按照行拆分成了两个子数组。我们在第二个参数中传递了[2]这个列表，这意味着在索引2的行上进行拆分。

还可以将一个二维数组进行列拆分：

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
arr1, arr2 = np.split(arr, [1], axis=1)

print(arr1)
# [[1]
#  [3]
#  [5]]
print(arr2)
# [[2]
#  [4]
#  [6]]

在以上示例中，我们将二维数组按照列拆分成了两个子数组。我们在第二个参数中传递了[1]这个列表，这意味着在索引1的列上进行拆分。

四、使用hsplit和vsplit拆分多维数组

除了使用split函数之外，NumPy还提供了hsplit和vsplit函数，这两个函数都是split函数的一种简化版。使用hsplit函数可以将一个数组水平拆分为多个子数组，而使用vsplit函数可以将一个数组垂直拆分为多个子数组。

以下是使用vsplit函数将一个二维数组垂直拆分为两个数组的示例：

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8]])
arr1, arr2 = np.vsplit(arr, 2)

print(arr1)
# [[1 2]
#  [3 4]]
print(arr2)
# [[5 6]
#  [7 8]]

在以上示例中，我们使用vsplit函数将二维数组垂直拆分为两个数组。我们在第二个参数中传递了2这个整数，这表示将数组拆分为两部分。

以下是使用hsplit函数将一个二维数组水平拆分为两个数组的示例：

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8]])
arr1, arr2 = np.hsplit(arr, 2)

print(arr1)
# [[1]
#  [3]
#  [5]
#  [7]]
print(arr2)
# [[2]
#  [4]
#  [6]
#  [8]]