numpy.hstack

numpy.hstack

1. 什么是numpy.hstack

numpy.hstack是一个numpy库中的函数，用于将两个或多个数组水平堆叠（横向拼接）在一起，生成一个新的数组。其中，hstack代表”horizontal stack”，表示水平堆叠。

该函数将传入的数组按照水平方向进行拼接，并返回拼接后的新数组。拼接的结果是一个新的一维数组，其中包含了所有输入数组的元素。

2. numpy.hstack的使用

2.1 基本用法

numpy.hstack的基本用法非常简单，只需要将需要拼接的数组作为参数传入即可。

numpy.hstack(tup)

其中，参数tup表示被拼接的数组序列。这个序列可以是一个元组、列表或者其他序列形式。

看下面的示例：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = np.array([7, 8, 9])

result = np.hstack((a, b, c))
print(result)

代码输出为：

[1 2 3 4 5 6 7 8 9]

在这个示例中，我们定义了三个一维数组a、b、c。通过np.hstack将这三个数组拼接在一起，得到了一个新的一维数组result。可以看到，result中的元素按照a、b、c的顺序排列，形成了一个包含了这三个数组的元素的新数组。

2.2 拼接二维数组

除了可以拼接一维数组，numpy.hstack函数也可以用于拼接二维数组。

下面的示例中，我们定义了两个二维数组A和B，并使用numpy.hstack将它们拼接在一起。

import numpy as np

A = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
B = np.array([[7, 8, 9], [10, 11, 12]])

result = np.hstack((A, B))
print(result)

代码输出为：

[[ 1  2  3  7  8  9]
 [ 4  5  6 10 11 12]]

在上面的示例中，两个二维数组A和B在水平方向上被拼接到了一起，生成一个新的二维数组result。可以看到，result中的每一行都包含了A和B同行的元素。

2.3 拼接多维数组

numpy.hstack函数同样适用于拼接多维数组。

下面的示例中，我们定义了两个二维数组A和B，并使用numpy.hstack将它们拼接在一起。

import numpy as np

A = np.array([[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]])
B = np.array([[[9, 10], [11, 12]], [[13, 14], [15, 16]]])

result = np.hstack((A, B))
print(result)

代码输出为：

[[[ 1  2  9 10]
  [ 3  4 11 12]]

 [[ 5  6 13 14]
  [ 7  8 15 16]]]

在上面的示例中，我们定义了两个三维数组A和B，它们都由两个二维数组组成。通过np.hstack函数，我们将这两个多维数组在水平方向上拼接成了一个新的三维数组result。

2.4 拼接元素类型不同的数组

numpy.hstack函数可以拼接元素类型不同的数组。例如，可以将一维数组和二维数组拼接在一起。

import numpy as np

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

result = np.hstack((a, A))
print(result)

代码输出为：

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

在上面的示例中，我们定义了一维数组a和二维数组A，通过np.hstack函数将它们在水平方向上拼接成了一个新的二维数组result。可以看到，result中的每一行都包含了a和A同行的元素。

2.5 注意事项

在使用numpy.hstack函数时，需要注意传入的数组维度应该是一致的。如果传入的数组维度不一致，则会报出”ValueError: all the input arrays must have same number of dimensions”的错误。

此外，拼接的数组在水平方向上要保持一致的行数。如果传入的数组在水平方向上的行数不一致，则会报出”ValueError: all the input array dimensions except for the concatenation axis must match exactly”的错误。

3. 总结

numpy.hstack函数是numpy库中的一个非常有用的函数，用于将两个或多个数组在水平方向上拼接在一起。它可以用于拼接一维数组、二维数组和多维数组，并且支持不同元素类型的拼接。

在使用numpy.hstack时，需要注意传入的数组维度应该一致，且拼接的数组在水平方向上保持一致的行数。