a[:,None]和a[:,]之间的区别

Question

我想了解更多有关numpy处理数组的内容。我发现a[:,None]和a[:,]之间有所不同，想要深入了解何时该使用它们。

我试图解决从2d数组中以特殊方式减去1d数组的问题，就像numpy-subtract-add-1d-array-from-2d-array中所述，我意识到a[:,None]和a[:,]之间存在差异。

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>>> import numpy as np
>>> a = np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])

>>> a
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])
>>> b = np.array([1,2,3])

>>> b
array([1, 2, 3])

>>> b[:,None]
array([[1],
       [2],
       [3]])

>>> b[:,]
array([1, 2, 3])

>>> b[None,:]
array([[1, 2, 3]])

>>> a-b[None,:]
array([[0, 0, 0],
       [3, 3, 3],
       [6, 6, 6]])

>>> b[,:] #false operation!!!
SyntaxError: invalid syntax

>>> a-b
array([[0, 0, 0],
       [3, 3, 3],
       [6, 6, 6]])

>>> a-b[:,np.newaxis]
array([[0, 1, 2],
       [2, 3, 4],
       [4, 5, 6]])

有人能给我提供官方或具体的参考资料吗？非常感谢！

- haofeng

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a[:] 除了返回一个视图 a，没有改变其维度（请检查）。在 a[:,] 中的逗号只是将索引参数变成元组（这是 Python 的基本操作），从功能上讲与普通视图相同。而 a[,:] 是语法错误。这是由解释器引发的，而不是 numpy 问题。 - hpaulj

谢谢您的推荐！我已经检查过了。您是正确的，但这是一个numpy问题，因为Python 3.x不支持元组作为列表索引。 - haofeng

Python解释器会引发语法错误。[1,2,3][:,]会引发TypeError，x[,:]或x[,3]无论x是什么都会引发语法错误。我认为相关的语法规范在https://docs.python.org/3/reference/simple_stmts.html#assignment-statements中的`target_list`。即使在索引之外，`(,2)`和`[,34]`也是错误的。 - hpaulj

啊！你打中了要害！耶！ - haofeng

Answer 1

我猜你应该使用np.newaxis而不是None，它们实际上是一样的，但使用np.newaxis会使代码更易读，因为它在此维度插入一个新轴。

参见：https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.13.0/reference/arrays.indexing.html#numpy.newaxis

- Magellan88