合併陣列

NumPy 的 Stack 相關方法能將兩個以上的陣列，合併為單一個陣列，這篇教學將會介紹 NumPy 裡合併陣列的做法。

本篇使用的 Python 版本為 3.7.12，所有範例可使用 Google Colab 實作，不用安裝任何軟體 ( 參考：使用 Google Colab )

合併陣列項目的方法

NumPy 有下列幾種合併陣列項目的方法：

numpy.concatenate()

numpy.concatenate() 會將多個「同樣形狀」的陣列，依序連接為新陣列，如果陣列形狀不同，合併會發生錯誤。下方的程式會將 a、b、c 三個陣列，依序連接為新陣列 ( 同樣都是一維陣列不考慮內容多寡 )。

import numpy as np

a = np.array([1])
b = np.array([2,2])
c = np.array([3,3,3])
d = np.concatenate((a, b, c))
print(d)   # [1 2 2 3 3 3]

下方的程式會將 a 和 b 兩個分別是 3x2 和 2x2 的陣列，連接成一個新的 5x2 陣列。

import numpy as np

a = np.array([[1,1],[2,2],[3,3]])
b = np.array([[4,4],[5,5]])
c = np.concatenate((a, b))
print(c)
'''
[[1 1]
 [2 2]
 [3 3]
 [4 4]
 [5 5]
 [6 6]]
'''

numpy.concatenate() 還可以設定參數 axis，0 表示 row 軸 ( 預設值 )，1 為 column 軸，如果陣列形狀不同，合併會發生錯誤。

import numpy as np

a = np.array([[1,1],[2,2],[3,3]])      # 3x2 陣列
b = np.array([[4,4],[5,5],[6,6]])      # 3x2 陣列
# b = np.array([[4,4],[5,5],[6,6,6]])  # 如果 b 的形狀和 a 不同，會發生錯誤
c = np.concatenate((a, b), axis=0)     # axis 設定為 0
print(c)                               # 連接變成 6x2 陣列
'''
[[1 1]
 [2 2]
 [3 3]
 [4 4]
 [5 5]
 [6 6]]
'''
d = np.concatenate((a, b), axis=1)     # axis 設定為 1
print(d)                               # 連接變成 3x4 陣列
'''
[[1 1 4 4]
 [2 2 5 5]
 [3 3 6 6]]
'''

numpy.stack()

numpy.stack() 會將多個「同樣形狀」的陣列，依序堆積為新陣列，如果陣列形狀不同，合併會發生錯誤。下方的程式會將 a、b、c 三個形狀相同的 1x2 陣列，依序合併一個 1x6 的新陣列。

import numpy as np

a = np.array([1,1])
b = np.array([2,2])
c = np.array([3,3])
d = np.concatenate((a, b, c))
print(d)   # [1 1 2 2 3 3]

numpy.stack() 還可以設定參數 axis，0 表示 row 軸 ( 預設值 )，1 為 column 軸，如果陣列形狀不同，合併會發生錯誤。

import numpy as np

a = np.array([[1,1],[2,2],[3,3]])  # 3x2 的陣列
b = np.array([[4,4],[5,5],[6,6]])  # 3x2 的陣列
c = np.stack((a, b), axis=0)       # axis 設定為 0
print(c)                           # 堆積成為 2x3x2 的陣列
'''
[[[1 1]
  [2 2]
  [3 3]]
 [[4 4]
  [5 5]
  [6 6]]]
'''
d = np.stack((a, b), axis=1)       # axis 設定為 1
print(d)                           # 堆積成為 3x2x2 的陣列
'''
[[[1 1]
  [4 4]]
 [[2 2]
  [5 5]]
 [[3 3]
  [6 6]]]
'''

numpy.hstack()、numpy.vstack()

numpy.hstack()、numpy.vstack() 會將多個「同形狀」的陣列，「水平」或「垂直」合併為新陣列。

a = np.array([[1,1],[2,2],[3,3]])   # 3x2 陣列
b = np.array([[4,4],[5,5],[6,6]])   # 3x2 陣列
c = np.hstack((a, b))               # 水平合併
print(c)                            # 變成 3x4 的陣列
'''
[[1 1 4 4]
 [2 2 5 5]
 [3 3 6 6]]
'''
d = np.vstack((a, b))               # 垂直合併
print(d)                            # 變成 6x2 的陣列
'''
[[1 1]
 [2 2]
 [3 3]
 [4 4]
 [5 5]
 [6 6]]
'''

意見回饋

如果有任何建議或問題，可傳送「意見表單」給我，謝謝～