给定大小的 Numpy 填充零答案

【问题标题】：Numpy pad zeroes of given size给定大小的 Numpy 填充零
【发布时间】：2019-07-04 23:24:36
【问题描述】：

我在这里阅读了大多数相关问题，但我似乎无法弄清楚在这种情况下如何使用np.pad。也许它不适用于这个特定的问题。

假设我有一个 Numpy 数组列表。每个数组的长度相同，例如2.列表本身必须被填充为例如5个数组，也可以转换成一个numpy数组。填充的元素应该是用零填充的数组。举个例子

arr = [array([0, 1]), array([1, 0]), array([1, 1])]
expected_output = array([array([0, 1]), array([1, 0]), array([1, 1]), array([0, 0]), array([0, 0])])

以下似乎可行，但我觉得必须有更好，更有效的方法。实际上，这是运行数十万甚至数百万次，因此速度很重要。也许是np.pad？

import numpy as np

def pad_array(l, item_size, pad_size=5):
  s = len(l)

  if s < pad_size:
    zeros = np.zeros(item_size)
    for _ in range(pad_size-s):
      # not sure if I need a `copy` of zeros here?
      l.append(zeros)

  return np.array(l)

B = [np.array([0,1]), np.array([1,0]), np.array([1,1])]
AB = pad_array(B, 2)

print(AB)

【问题讨论】：

输出不只是一个二维数组吗？
@DanielMesejo 是的。（形状 1xn。）我不知道为什么这很重要，也不知道为什么你删除了你的答案，因为这看起来很好。（尽管它可以使用更多的解释。）
pad_size小于输入列表的长度怎么办？
实际上这不可能发生，因为 pad_size 是从输入数据派生的。所以在这种情况下，只需返回 np.array 变体。
你使用item_size参数是为了什么？如果所有数组的大小相同，您可以摆脱它，只使用第一个数组的长度，如zeros = np.zeros(len(l[0])) 这里。

标签： python arrays numpy zero-padding

【解决方案1】：

您似乎想在轴 0 的末尾填充零，用numpy 术语来说。所以你需要的是，

output = numpy.pad(arr, ((0,2),(0,0)), 'constant')

诀窍是pad_width 参数，您需要将其指定为pad_width=((0,2),(0,0)) 以获得预期的输出。这是你告诉pad() 在轴 0 的开头插入 0 个填充，在轴 0 的末尾插入 2 个填充，并在轴 1 的开头插入 0 个填充，在轴的末尾插入 0 个填充。pad_width 的格式根据documentation是((before_1, after_1), … (before_N, after_N))

mode='constant' 告诉pad() 填充参数constant_values 指定的值，默认为0。

【讨论】：

【解决方案2】：

你可以像这样重写你的函数：

import numpy as np


def pad_array(l, item_size, pad_size=5):

    if pad_size < len(l):
        return np.array(l)

    s = len(l)
    res = np.zeros((pad_size, item_size))  # create an array of (item_size, pad_size)
    res[:s] = l  # set the first rows equal to the elements of l

    return res


B = [np.array([0, 1]), np.array([1, 0]), np.array([1, 1])]
AB = pad_array(B, 2)

print(AB)

输出

[[0. 1.]
 [1. 0.]
 [1. 1.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]]

这个想法是创建一个零数组，然后用输入列表中的值填充第一行。

【讨论】：