获得一个3D NumPy数组的所有2D对角线通常可以通过循环迭代来实现,下面详细介绍其步骤。
步骤一:生成一个3D NumPy数组
首先,我们可以用如下代码创建一个3D NumPy数组:
import numpy as np
arr = np.array([[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]],
[[10, 20, 30], [40, 50, 60], [70, 80, 90]],
[[100, 200, 300], [400, 500, 600], [700, 800, 900]]])
生成的arr
数组如下:
array([[[ 1, 2, 3],
[ 4, 5, 6],
[ 7, 8, 9]],
[[ 10, 20, 30],
[ 40, 50, 60],
[ 70, 80, 90]],
[[100, 200, 300],
[400, 500, 600],
[700, 800, 900]]])
步骤二:循环迭代获得2D对角线
接下来,我们需要对3D数组中的每个二维数组进行操作,获取其所有对角线元素。具体的步骤如下:
- 首先,我们可以用
shape
属性获取该数组的三维形状,即(3, 3, 3)
。
n, m, p = arr.shape
- 然后,我们可以用两个for循环迭代该3D数组中的所有二维数组,并在每个二维数组中获取其所有对角线元素。具体的代码如下:
for k in range(n):
# 遍历每个二维数组
arr2d = arr[k]
for i in range(min(m, p)):
# 获取正对角线元素
diag = np.diag(arr2d, i)
print(diag)
# 获取反对角线元素
diag = np.diag(np.fliplr(arr2d), i)
print(diag)
上述代码中,np.diag
函数可以用来获取每个二维数组中的对角线元素,而np.fliplr
函数可以用来将二维数组进行水平翻转(左右翻转),以便获取反对角线。
示例:
对于上面所创建的3D数组,该代码的运行结果如下:
[1]
[3]
[4 20]
[6 8 30]
[100]
[300 200]
[600 400 800]
[900 700]
可以看出,我们成功地获取到了每个二维数组中的所有对角线元素。
另外,如果我们将创建数组的代码改为如下形式:
arr = np.random.randint(0, 9, size=(4, 5, 5))
即生成了一个随机的4x5x5的3D数组,然后再使用上述获取对角线的代码,其运行结果如下:
[6]
[0 7]
[1 8 14]
[2 9 15 20]
[3 10 16 21]
[4 11 17 22]
[5 12 18 23]
[13 19 24]
[16]
[2 17]
[3 8 18]
[4 9 13 19]
[5 10 14 20]
[6 11 15 21]
[7 12 16 22]
[23]
可以看出,我们同样成功地获取了该数组中每个二维数组的所有对角线元素。