numpy和pandas中数组的合并、拉直和重塑实例

发布时间：2020-09-30 10:50:42 作者：jran_ml
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合并

在numpy中合并两个array

numpy中可以通过concatenate，参数axis=0表示在垂直方向上合并两个数组，等价于np.vstack；参数axis=1表示在水平方向上合并两个数组，等价于np.hstack。

垂直方向：

np.concatenate([arr1,arr2],axis=0)
np.vstack([arr1,arr2])

水平方向：

np.concatenate([arr1,arr2],axis=1)
np.hstack([arr1,arr2])

import numpy as np
import pandas as pd

arr1=np.ones((3,5))
arr1
Out[5]: 
array([[ 1., 1., 1., 1., 1.],
    [ 1., 1., 1., 1., 1.],
    [ 1., 1., 1., 1., 1.]])
    
arr2=np.random.randn(15).reshape(arr1.shape)
arr2
Out[8]: 
array([[-0.09666833, 1.47064828, -1.94608976, 0.2651279 , -0.32894787],
    [ 1.01187699, 0.39171167, 1.49607091, 0.79216196, 0.33246644],
    [ 1.71266238, 0.86650837, 0.77830394, -0.90519422, 1.55410056]])
    
np.concatenate([arr1,arr2],axis=0) #在纵轴上合并
Out[9]: 
array([[ 1.    , 1.    , 1.    , 1.    , 1.    ],
    [ 1.    , 1.    , 1.    , 1.    , 1.    ],
    [ 1.    , 1.    , 1.    , 1.    , 1.    ],
    [-0.09666833, 1.47064828, -1.94608976, 0.2651279 , -0.32894787],
    [ 1.01187699, 0.39171167, 1.49607091, 0.79216196, 0.33246644],
    [ 1.71266238, 0.86650837, 0.77830394, -0.90519422, 1.55410056]])

np.concatenate([arr1,arr2],axis=1) #在横轴上合并
Out[10]: 
array([[ 1.    , 1.    , 1.    , ..., -1.94608976,
     0.2651279 , -0.32894787],
    [ 1.    , 1.    , 1.    , ..., 1.49607091,
     0.79216196, 0.33246644],
    [ 1.    , 1.    , 1.    , ..., 0.77830394,
    -0.90519422, 1.55410056]])

在pandas中合并两个DataFrame

pandas中通过concat方法实现合并，指定参数axis=0 或者 axis=1，在纵轴和横轴上合并两个数组。与numpy不同，这里的两个dataframe要放在一个列表中，即[frame1,frame2]

from pandas import DataFrame

frame1=DataFrame([[1,2,3],[4,5,6]])
frame2=DataFrame([[7,8,9],[10,11,12]])

pd.concat([frame1,frame2], ignore_index=True) # 合并的数组是一个可迭代的列表。
Out[25]: 
  0  1  2
0  1  2  3
1  4  5  6
0  7  8  9
1 10 11 12


pd.concat([frame1,frame2], axis=1, ignore_index=True)
Out[27]: 
  0 1 2  3  4  5
0 1 2 3  7  8  9
1 4 5 6 10 11 12

拉直和重塑

拉直即把一个二维的array变成一个一维的array。默认情况下，Numpy数组是按行优先顺序创建。在空间方面，这就意味着，对于一个二维数字，每行中的数据项是存放在内在中相邻的位置上的。另一种顺序是列优先。

由于历史原因，行优先和列优先又分别被称为C和Fortran顺序。在Numpy中，可以通过关键字参数order=‘C' 和order=‘F' 来实现行优先和列优先。

拉直：

arr=np.arange(15).reshape(3,-1)
arr
Out[29]: 
array([[ 0, 1, 2, 3, 4],
    [ 5, 6, 7, 8, 9],
    [10, 11, 12, 13, 14]])
    
arr.ravel('F') #按照列优先，扁平化。
Out[30]: array([ 0, 5, 10, ..., 4, 9, 14])

arr.ravel('C') # 默认顺序。#按照行优先，扁平化。
Out[31]: array([ 0, 1, 2, ..., 12, 13, 14])

重塑：

Fortran顺序重塑后按列拉直和原数据按列拉直一样。

arr.reshape((5,3),order='F') 
Out[32]: 
array([[ 0, 11, 8],
    [ 5, 2, 13],
    [10, 7, 4],
    [ 1, 12, 9],
    [ 6, 3, 14]])

C顺序重塑后按行拉直和原数据按行拉直一样。

 arr.reshape((5,3),order='C')
 Out[33]: 
array([[ 0, 1, 2],
    [ 3, 4, 5],
    [ 6, 7, 8],
    [ 9, 10, 11],
    [12, 13, 14]])

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numpy和pandas中数组的合并、拉直和重塑实例

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