NumPy 广播
术语 broadcasting 指的是NumPy在算术运算过程中能够处理不同形状的数组的能力。数组的算术运算通常是对应元素进行操作。如果两个数组正好具有相同的形状,则这些运算能够顺利进行。
示例1
它的输出如下:
如果两个数组的维度不相似,就无法进行元素对元素操作。然而,在NumPy中,可以对非相似形状的数组进行操作,这是因为它具备了广播功能。较小的数组将被 广播 到较大数组的大小,以使它们具有兼容的形状。
如果满足以下规则,则可以进行广播:
- 具有较小 ndim 的数组,在其形状中以’1’作为前缀。
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输出形状的每个维度的大小是该维度中输入大小的最大值。
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如果输入在特定维度上的大小与输出大小匹配,或者其值恰好为1,则可以在计算中使用输入。
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如果输入的维度大小为1,则在该维度上的所有计算中都使用该维度的第一个数据条目。
如果满足上述规则并且以下条件之一成立,则一组数组被称为 可广播的 :
- 数组具有完全相同的形状。
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数组具有相同数量的维度,并且每个维度的长度是一个共同的长度或1。
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维度较少的数组可以在其形状上增加一个长度为1的维度,以使上述属性成立。
下面的程序显示了广播的一个例子。
示例2
该程序的输出如下所示:
下图演示了如何对数组 b 进行广播以与 a 兼容。