将元组列表广播到数组中出现Numpy ValueError错误

Question

我在使用numpy广播时发现了一些奇怪的行为。问题如下所示，运行第一段代码将会产生一个错误：

A = np.ones((10))
B = np.ones((10, 4))
C = np.ones((10))
np.asarray([A, B, C])

ValueError: could not broadcast input array from shape (10,4) into shape (10)

如果我使用B = np.expand_dims(B, axis=0)来扩展B的维度，它将成功创建数组，但它现在的维度是错误的（这并不令人意外）:

array([array([1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.]),
   array([[[1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.]]]),
   array([1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.])], dtype=float32)

为什么第一个示例无法广播，并且我如何得到像下面这样的数组（请注意，第二个数组周围只有双括号）？任何反馈都将不胜感激。

array([array([1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.]),
   array([[1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.],
    [1., 1., 1., 1.]]),
   array([1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.])], dtype=object)

- andkir

---

np.hstack([A[:,None], B, C[:,None]]) 的翻译是什么？ - Divakar

这并不完全可行，因为它会创建一个新的形状为(10,6)的数组（如上面的示例），而不是我需要的(3,)或(1,3)。 - andkir

所以，您需要一个形状为（3，）的对象数组？ - Divakar

是的，更精确地说，一旦我将这些中的5个连接（或附加）在一起，它们需要成为形状为（5,3）的。 - andkir

所有数组中的常见第一维（10）会使np.array进入错误的路径，试图创建一个大小为（10，？）的数组。请记住，np.array的默认行为是创建多维（数值）数组。创建对象数组是一个后备选项。出现此错误时还有另一种可能性。 - hpaulj

谢谢，@hpaulj，这很有道理！也解释了下面的答案为什么有效！ - andkir

Answer 1

包括例如None，可以防止广播，因此这种解决方法是可选的：

np.asarray([A, B, C, None])[:-1]

以下是结果：

array([array([ 1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.]),
       array([[ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.],
       [ 1.,  1.,  1.,  1.]]),
       array([ 1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.,  1.])], dtype=object)

- Ulrich Stern