如何原地反转一个NumPy数组？

Question

有没有一种有效的方法来反转NumPy中的原地数组？

注意：我不是在寻找一个反转后的视图。我希望该数组真正被反转。

- user541686

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我猜测最好的方法是将倒序的视图复制到原数组中：arr[:]=arr[::-1]。换句话说，数据缓存必须被重写。即使这样做，你可能也会遇到缓存问题。arr[:]=arr[::-1].copy() 可能更安全一些。 - hpaulj

为什么反向观点对你不利？ - Julien

@Julien：a = numpy.asarray([1, 2, 3]); print(numpy.add(a[::-1], 1, a)) - user541686

@Mehrdad：根据NumPy 1.13的文档，numpy.add(a[::-1], 1, a)中的别名问题不再是一个问题。（我相信这是通过创建副本来实现的。） - user2357112

@user2357112：非常感谢您让我知道！我相信我原来的代码更复杂，不完全是那样的，但我现在不确定了...无论如何，这仍然是很好的知识。 - user541686

Answer 1

这可能不太优雅，但是如果就地修改是最重要的因素，而运行时间不太重要（因为NumPy切片方法将远远优于迭代方法），您可以始终交换数组左右端点的索引，直到它们收敛：

def reverse(arr):
    ln = arr.shape[0]
    lidx, ridx = 0, ln - 1

    while lidx < ridx:
        rtmp = arr[ridx]
        arr[ridx] = arr[lidx]
        arr[lidx] = rtmp
        lidx += 1
        ridx -= 1

    return arr

这将适用于长度为奇数和偶数的数组。 偶数：

>>> reverse(np.arange(4))
array([3, 2, 1, 0])

奇数：

>>> reverse(np.arange(5))
array([4, 3, 2, 1, 0])

而且为了证明它是原地操作的：

>>> y = np.arange(6)
>>> x = reverse(y)
>>> x is y
True

- TayTay

Answer 2

正如评论中已经指出的那样，这似乎是有效的。

A = np.array([2,1,3])
B = A.copy()
B = B[...,::-1] 

- phntm

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这并没有在原地翻转数组，而显然这正是 OP 所要求的。它只是将数据复制到一个新数组中，创建该数组的反转视图，然后用反转视图替换该副本。 - ShadowRanger

谢谢你提醒我。我的帖子应该带有学生驾驶员警告。你能详细说明两者之间的实际区别吗？即在什么情况下你需要其中之一而不需要另一个？ - phntm

通常情况下，制作新副本并重新绑定名称是可以的。但有时您会引用别名对象（最常见的是在接收参数时；绑定到参数名称的本地变量通常也绑定到调用者作用域中的名称）。在这些情况下，重新分配不会影响调用者；通常您希望如此（没有意外的副作用），有时则不然。在这种情况下，OP非常清楚地想要原地操作，因此重要的是对原始对象进行原地重写。 - ShadowRanger