numpy.take_along_axis#

numpy.take_along_axis(arr, indices, axis)[source]#

通过匹配一维索引和数据切片从输入数组中获取值。

它沿着索引和数据数组中指定的轴迭代匹配的一维切片，并使用前者在后者中查找值。这些切片可以具有不同的长度。

返回沿轴的索引的函数，例如 argsort 和 argpartition，会为此函数生成合适的索引。

版本 1.15.0 中的新功能。

参数：
arrndarray (Ni…, M, Nk…)

源数组

indicesndarray (Ni…, J, Nk…)

沿着 arr 的每个一维切片获取的索引。它必须与 arr 的维度匹配，但维度 Ni 和 Nj 只需要针对 arr 进行广播。

axisint

获取一维切片的轴。如果 axis 为 None，则输入数组将被视为已先被展平为一维，以与 sort 和 argsort 保持一致。

返回值：
out: ndarray (Ni…, J, Nk…)

索引结果。

另请参阅

take

沿着轴获取，对每个一维切片使用相同的索引

put_along_axis

通过匹配一维索引和数据切片将值放入目标数组

注释

这等效于（但比）以下 ndindex 和 s_ 的用法，它将 ii 和 kk 分别设置为索引元组

Ni, M, Nk = a.shape[:axis], a.shape[axis], a.shape[axis+1:]
J = indices.shape[axis]  # Need not equal M
out = np.empty(Ni + (J,) + Nk)

for ii in ndindex(Ni):
    for kk in ndindex(Nk):
        a_1d       = a      [ii + s_[:,] + kk]
        indices_1d = indices[ii + s_[:,] + kk]
        out_1d     = out    [ii + s_[:,] + kk]
        for j in range(J):
            out_1d[j] = a_1d[indices_1d[j]]

等效地，消除内部循环，最后两行将是

out_1d[:] = a_1d[indices_1d]

示例

>>> import numpy as np

对于此示例数组

>>> a = np.array([[10, 30, 20], [60, 40, 50]])

我们可以通过直接使用 sort 或使用 argsort 和此函数进行排序

>>> np.sort(a, axis=1)
array([[10, 20, 30],
       [40, 50, 60]])
>>> ai = np.argsort(a, axis=1)
>>> ai
array([[0, 2, 1],
       [1, 2, 0]])
>>> np.take_along_axis(a, ai, axis=1)
array([[10, 20, 30],
       [40, 50, 60]])

如果使用 keepdims 保留微不足道的维度，则同样的方法适用于最大值和最小值

>>> np.max(a, axis=1, keepdims=True)
array([[30],
       [60]])
>>> ai = np.argmax(a, axis=1, keepdims=True)
>>> ai
array([[1],
       [0]])
>>> np.take_along_axis(a, ai, axis=1)
array([[30],
       [60]])

如果我们想同时获取最大值和最小值，我们可以先堆叠索引

>>> ai_min = np.argmin(a, axis=1, keepdims=True)
>>> ai_max = np.argmax(a, axis=1, keepdims=True)
>>> ai = np.concatenate([ai_min, ai_max], axis=1)
>>> ai
array([[0, 1],
       [1, 0]])
>>> np.take_along_axis(a, ai, axis=1)
array([[10, 30],
       [40, 60]])
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