博客

如何获得一个3D NumPy数组的所有2D对角线

  • Post category:Python

要获得一个3D NumPy数组的所有2D对角线，可以使用NumPy中的diagonal()函数。该函数有两个参数：

  • a：输入的数组
  • offset：对角线偏移量，为0即为主对角线

使用该函数时，可以设置对角线偏移量为每个2D数组的对角线偏移量，这样就可以得到所有2D对角线了。

以下是详细的攻略：

步骤1：导入NumPy库

在代码开头，需要导入NumPy库，以便使用其中的函数。

import numpy as np

步骤2：创建一个3D数组

我们需要首先创建一个3D数组，以便演示如何获取它的所有2D对角线。

arr = np.array([[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]],
                [[10, 11, 12], [13, 14, 15], [16, 17, 18]],
                [[19, 20, 21], [22, 23, 24], [25, 26, 27]]])

该数组由3个2D数组组成，每个2D数组由3行3列组成。该数组可以视为一个由3个平面组成的立体图形。

步骤3：使用diagonal()函数获取所有2D对角线

下面使用diagonal()函数获取所有2D对角线。

diagonals = []
for i in range(arr.shape[0]):
    diagonals.append(np.diagonal(arr[i]))

该代码会循环遍历所有平面，然后将每个平面上的对角线添加到一个列表中。此处的np.diagonal()函数用来获取2D数组的对角线。

示例1：获取正向斜线方向的所有2D对角线

以下是第一个示例，该示例是获取3D数组中正向斜线方向的所有2D对角线。

diagonals = []
for i in range(arr.shape[0]):
    diagonals.append(np.diagonal(arr[i]))

for i in range(arr.shape[1]):
    diagonals.append(np.diagonal(arr[:, i]))

for i in range(arr.shape[2]):
    diagonals.append(np.diagonal(arr[:, :, i]))

print(diagonals)

对于正向斜线方向的2D对角线，可以通过从每个平面的左上角向右下角的方向获取。第一个循环用于遍历每个平面，第二个循环用于遍历每一列，第三个循环用于遍历每一行。arr[:, i, j]会返回从第一个平面到最后一个平面，第 i 列，第 j 行的数据。使用np.diagonal()函数可以获得该方向上的2D对角线。

示例2：获取反向斜线方向的所有2D对角线

以下是第二个示例，该示例是获取3D数组中反向斜线方向的所有2D对角线。

diagonals = []
for i in range(arr.shape[0]):
    diagonals.append(np.diagonal(np.fliplr(arr[i]))) # flip left-right

for i in range(arr.shape[1]):
    diagonals.append(np.diagonal(np.fliplr(arr[:, i]))) # flip left-right

for i in range(arr.shape[2]):
    diagonals.append(np.diagonal(np.fliplr(arr[:, :, i]))) # flip left-right

print(diagonals)

对于反向斜线方向的2D对角线，可以通过从每个平面的右上角向左下角的方向获取。和第一个示例类似，需要遍历每个平面、每一列和每一行，但此时需要首先将2D数组在左右方向翻转，即通过np.fliplr()函数实现左右翻转。

以上两个示例即可帮助理解在NumPy中如何获取一个3D数组的所有2D对角线。在实际应用中，需要根据具体需求进行适当的调整，以便获得所需的2D对角线。

Tags: