NumPy 空和empty_like

作者

在本文中，我们将尝试了解Python中NumPy的empty()函数和empty_like()函数。

Python 包 NumPy 用于操作数组。使用 NumPy 可以对数组执行许多数学运算。它提供了一个庞大的高级数学函数库，可用于这些数组和矩阵，以及强大的数据结构，可确保数组和矩阵的高效计算。

2005 年，Travis Oliphant 开发了 NumPy。您可以免费使用它，因为它是一个开源项目。

另请阅读：NumPy Ones_like – 完整指南

NumPy 空是什么？

该函数返回指定形状和类型的新数组，numpy.empty()而不初始化任何条目。具有指定形状、数据类型和顺序的未初始化（任意）数据的数组是函数的结果。对象数组将以 None 值开始。

另请记住，由于empty不会将数组值更改为零，因此它可能比zeros. 但是，它要求用户手动设置数组中的每个值，因此必须小心使用。

句法

numpy.empty(shape, dtype=float, order='C', like=None)

参数

  • 形状：int 或 int 的元组
    • 必需的
    • 空数组的形状，例如：  (4, 2) 或 4。
  • dtype：数据类型，
    • 选修的
    • 数组所需的输出数据类型
    • 默认设置为 numpy.float64
  • 顺序：{‘C’，’F’}
    • 选修的
    • 在内存中存储多维数据时使用哪种顺序（列优先（Fortran 风格）或行优先（C 风格））
    • 默认设置为“C”
  • 像：类似数组
    • 选修的
    • 为了能够创建非 NumPy 数组的数组，提供了引用对象。结果将由类似数组的传入确定，就像它符合数组函数协议一样。在本例中，它确保创建的数组对象与作为参数提供的数组对象兼容。

返回：具有指定顺序、形状和数据类型的任意（未初始化）数据的集合/数组。对象数组将以 None 值开始。

Numpyempty() 的实现

在实现该功能之前，请确保在您的 IDE 中导入 NumPy 包。要导入包，请运行以下代码行

import numpy as np

1. 传递整数作为Shape参数

np.empty(4)

默认情况下会考虑所有其他参数。

实施1

2. 传递Tuple作为Shape参数

np.empty((3,3))

默认情况下会考虑所有其他参数。

实施2

3. 分配其他参数

np.empty((2,3), dtype=int, order='F')
 
np.empty((3,2), dtype=np.float16, order='C')
实施3

NumPy empty_like 是什么？

与empty()类似，该函数也创建一个数组而不初始化值。创建的新数组的形状和数据类型与给定（原型）数组的形状和数据类型相同。

返回的数组没有被该函数初始化；使用zeros_like或 ones_like代替它来这样做。与实际设置数组值的例程相比，它可能会快一点。

Numpy empty_like() 的语法

numpy.empty_like(prototype, dtype=None, order='K', subok=True, shape=None)

参数

  • 原型：类似数组
    • 必需的
    • 返回数组的属性由原型的形状和数据类型定义。
  • dtype：数据类型
    • 选修的
    • 覆盖结果的数据类型。
  • 顺序：{‘C’、’F’、’A’ 或 ‘K’}
    • 选修的
    • 顺序 – ‘C’ 表示 C 风格，’F’ 表示 Fortran 风格，如果原型是 Fortran 连续的，则 A 表示 ‘F’，否则为 ‘C’。“K”代表与原型的布局非常相似。
  • 苏博克：布尔
    • 选修的
    • 如果为 True，则新形成的数组将利用原型的子类类型；否则，将使用基类数组。通常设置为 True。
  • shape：整数或整数序列
    • 选修的
    • 覆盖结果的形状。如果 order=’K’ 并且维数保持不变，将尝试维持顺序；否则，推断 order=’C’。

实现 Numpy empty_like()

1. 只提供原型

x = ([9,8,7],
     [6,5,4],
     [3,2,1])
 
np.empty_like(x)
实施4

2. 分配其他参数

y = ([1.2, 2.4, 3.6],
     [2.1, 4.2, 6.3])
np.empty_like(y, dtype=int, order='K')
 
z =  ([2.1, 3.2, 4.1],
      [4.2, 5.3, 6.1])
np.empty_like(z, order = 'C', subok = False, shape = (3,3))
实施5
实施6

概括

我们知道 NumPy 中的 empty() 函数有助于构建任何空数组，而无需初始化值。可以使用此函数指定数组的形状、顺序及其数据类型。

类似地，empty_like 也会创建一个没有初始化的数组，并且与提供的原型类似。

参考

https://numpy.org/doc/stable/reference/ generated/numpy.empty.html

https://numpy.org/doc/stable/reference/ generated/numpy.empty_like.html