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法律研究如何在 Python 中使用 numpy 展平矩陣？
在本文中，我們將向您展示如何在 python 中使用 NumPy 庫展平矩陣。
numpy.ndarray.flatten() 函式
numpy 模組包含一個名為 numpy.ndarray.flatten() 的函式，它返回陣列的一維副本，而不是二維或多維陣列。
簡單來說，我們可以說它將矩陣展平為一維。
語法
ndarray.flatten(order='C')
引數
order − 'C', 'F', 'A', 'K' (可選)
當我們將 order 引數設定為 'C' 時，陣列將以 行主序 展平。
當設定 'F' 時，陣列將以 列主序 展平。
只有當 'a' 在記憶體中是 Fortran 連續的並且 order 引數設定為 'A' 時，陣列才會以列主序展平。最終順序是 'K'，它以元素在記憶體中出現的相同順序展平陣列。預設情況下，此引數設定為 'C'。
返回值 − 返回一個展平的一維矩陣
方法 1 - 展平 np.array() 型別的 2x2 NumPy 矩陣
演算法（步驟）
以下是執行所需任務應遵循的演算法/步驟 -
使用 import 關鍵字，匯入帶有別名（np）的 numpy 模組。
使用 numpy.array() 函式（返回一個 ndarray。ndarray 是一個滿足給定要求的陣列物件），透過將二維陣列（2 行，2 列）作為引數傳遞給它來建立 NumPy 陣列。
列印給定的輸入二維矩陣。
對輸入矩陣應用 numpy 模組的 flatten() 函式（將矩陣展平為一維），以將輸入二維矩陣展平為一維矩陣。
列印輸入矩陣的最終展平矩陣。
示例
以下程式使用 flatten() 函式將給定的輸入二維矩陣展平為一維矩陣並返回它 -
# importing numpy module with an alias name import numpy as np # creating a 2-Dimensional(2x2) numpy matrix inputMatrix = np.array([[3, 5], [4, 8]]) # printing the input 2D matrix print("The input numpy matrix:") print(inputMatrix) # flattening the 2D matrix to one-dimensional matrix flattenMatrix = inputMatrix.flatten() # printing the resultant flattened matrix print("Resultant flattened matrix:") print(flattenMatrix)
輸出
執行上述程式後，將生成以下輸出 -
The input numpy matrix: [[3 5] [4 8]] Resultant flattened matrix: [3 5 4 8]
方法 2 - 使用 reshape() 函式展平
演算法（步驟）
以下是執行所需任務應遵循的演算法/步驟 -
使用 numpy.array() 函式（返回一個 ndarray。ndarray 是一個滿足給定要求的陣列物件），透過將四維陣列（4 行，4 列）作為引數傳遞給它來建立 NumPy 陣列。
列印給定的輸入四維矩陣。
透過將 NumPy 陣列的長度乘以自身來計算矩陣的元素數量。此處這些值給出了所需的列數。
使用 reshape() 函式（在不影響其資料的情況下重新整形陣列）來重新整形陣列並將輸入矩陣（4D）展平為一維矩陣。
列印輸入矩陣的最終展平矩陣。
示例
以下程式使用 reshape() 函式將給定的輸入四維矩陣展平為一維矩陣並返回它 -
# importing numpy module with an alias name import numpy as np # creating a 4-Dimensional(4x4) numpy matrix inputMatrix = np.array([[1, 2, 3, 97], [4, 5, 6, 98], [7, 8, 9, 99], [10, 11, 12, 100]]) # Getting the total Number of elements of the matrix matrixSize = len(inputMatrix) * len(inputMatrix) # printing the input 4D matrix print("The input numpy matrix:") print(inputMatrix) # reshaping the array and flattening the 4D matrix to a one-dimensional matrix # here (1,matrixSize(16)) says 1 row and 16 columns(Number of elements) flattenMatrix= np.reshape(inputMatrix, (1, matrixSize)) # printing the resultant flattened matrix print("Resultant flattened matrix:") print(flattenMatrix)
輸出
執行上述程式後，將生成以下輸出 -
The input numpy matrix: [[ 1 2 3 97] [ 4 5 6 98] [ 7 8 9 99] [ 10 11 12 100]] Resultant flattened matrix: [[ 1 2 3 97 4 5 6 98 7 8 9 99 10 11 12 100]]
方法 3 - 展平 np.matrix() 型別的 4x4 NumPy 矩陣
演算法（步驟）
以下是執行所需任務應遵循的演算法/步驟 -
使用 numpy.matrix() 函式（從資料字串或類陣列物件返回矩陣。生成的矩陣是一個專門的 4D 陣列），透過將四維陣列（4 行，4 列）作為引數傳遞給它來建立 NumPy 矩陣。
列印輸入矩陣的最終展平矩陣。
示例
以下程式使用 flatten() 函式將給定的輸入四維矩陣展平為一維矩陣並返回它 -
# importing NumPy module with an alias name import numpy as np # creating a NumPy matrix (4x4 matrix) using matrix() method inputMatrix = np.matrix('[11, 1, 8, 2; 11, 3, 9 ,1; 1, 2, 3, 4; 9, 8, 7, 6]') # printing the input 4D matrix print("The input numpy matrix:") print(inputMatrix) # flattening the 4D matrix to one-dimensional matrix flattenMatrix = inputMatrix.flatten() # printing the resultant flattened matrix print("Resultant flattened matrix:") print(flattenMatrix)
輸出
執行上述程式後，將生成以下輸出 -
The input numpy matrix: [[11 1 8 2] [11 3 9 1] [ 1 2 3 4] [ 9 8 7 6]] Resultant flattened matrix: [[11 1 8 2 11 3 9 1 1 2 3 4 9 8 7 6]]
結論
在本文中，我們學習瞭如何使用三個不同的示例在 python 中展平矩陣。我們學習瞭如何使用兩種不同的方法在 NumPy 中獲取矩陣：numpy.array() 和 NumPy.matrix()。我們還學習瞭如何使用 reshape 函式展平矩陣。
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