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和标题说的差不多。我已经阅读了文档并且我已经使用了一段时间的功能,但我无法辨别这种转换的物理表现是什么。

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5 回答 5

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计算机内存是线性寻址的。每个存储单元对应一个数字。可以根据基址(即其第一个元素的内存地址)和项目索引来寻址内存块。例如,假设基地址为 10,000:

item index      0       1       2       3
memory address  10,000  10,001  10,002  10,003

为了存储多维块,它们的几何形状必须以某种方式适应线性内存。在CNumPy中,这是逐行完成的。一个 2D 示例是:

  | 0      1      2      3
--+------------------------
0 | 0      1      2      3
1 | 4      5      6      7
2 | 8      9     10     11

因此,例如,在这个 3×4 块中,2D 索引(1, 2)将对应于线性索引6,即1 x 4 + 2.

unravel_index做相反的事情。给定一个线性索引,它计算相应的ND索引。由于这取决于块尺寸,因此也必须通过这些尺寸。(1, 2)因此,在我们的示例中,我们可以从线性索引中获取原始 2D索引6

>>> np.unravel_index(6, (3, 4))
(1, 2)

注意:以上内容掩盖了一些细节。1)将项目索引转换为内存地址还必须考虑项目大小。例如,一个整数通常有 4 或 8 个字节。因此,在后一种情况下,项目的内存地址i将是base + 8 x i. 2)。NumPy 比建议的要灵活一些。ND如果需要,它可以逐列组织数据。它甚至可以处理内存中不连续但例如留有间隙等的数据。


额外阅读:ndarray 的内部存储器布局

于 2018-01-07T11:05:54.143 回答
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我们将从文档中的示例开始。

>>> np.unravel_index([22, 41, 37], (7,6))
(array([3, 6, 6]), array([4, 5, 1]))

首先,(7,6)指定我们要将索引转换回的目标数组的维度。其次,如果数组被展平,则该数组[22, 41, 37]上有一些索引。如果一个 7 x 6 数组被展平,它的索引看起来像

[ 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
   17, 18, 19, 20, 21, *22*, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33,
   34, 35, 36, *37*, 38, 39, 40, *41*]

如果我们将这些索引展开回它们在昏暗(7, 6)数组中的原始位置,它将是

      [[ 0,   1,   2,   3,   4,   5],
       [ 6,   7,   8,   9,  10,  11],
       [12,  13,  14,  15,  16,  17],
       [18,  19,  20,  21, *22*, 23],  <- (3, 4)
       [24,  25,  26,  27,  28,  29],
       [30,  31,  32,  33,  34,  35],
       [36, *37*, 38,  39,  40, *41*]]
           (6, 1)               (6,5)

如果数组没有展平,函数的返回值会unravel_index告诉您[22, 41, 37] 的索引应该是什么。[(3, 4), (6, 5), (6,1)]如果数组没有展平,这些索引应该是。换句话说,该函数将展平数组中的索引传输回其未展平版本。

https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.13.0/reference/generated/numpy.unravel_index.html

于 2018-01-07T15:24:37.080 回答
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这在内容上与其他两个答案没有什么不同,但它可能更直观。如果你有一个二维矩阵或数组,你可以用不同的方式引用它。您可以键入 (row, col) 以获取 (row, col) 处的值,或者您可以为每个单元格指定一个数字索引。unravel_index 只是在这两种引用矩阵中的值的方式之间进行转换。

在此处输入图像描述

这可以扩展到大于 2 的维度。您还应该知道 np.ravel_multi_index(),它执行反向转换。请注意,它需要 (row, col) 和数组的形状。

我还看到索引矩阵中有两个 10——哎呀。

于 2018-05-02T17:12:51.237 回答
1

我可以用非常简单的例子来解释它。这适用于np.ravel_multi_index以及np.unravel_index

>>> X = np.array([[4,  2],
                  [9,  3],
                  [8,  5],
                  [3,  3],
                  [5,  6]])
>>> X.shape
(5, 2)

找出所有值 3在 X 中的位置:

>>> idx = np.where(X==3)
>>> idx
(array([1, 3, 3], dtype=int64), array([1, 0, 1], dtype=int64))

x = [1,3,3]y = [1,0,1] 它返回索引的 x, y(因为 X 是二维的)。


如果您应用ravel_multi_index获得idx

>>> idx_flat = np.ravel_multi_index(idx, X.shape)
>>> idx_flat
array([3, 6, 7], dtype=int64)

idx_flat是 X 的线性索引,其中值为 3。

从上面的例子中,我们可以理解:

  • ravel_multi_index 将多维索引(nd 数组)转换为单维索引(线性数组)
  • 它仅适用于索引,即输入和输出都是索引

结果索引将是 的直接索引X.ravel()。您可以在下面进行验证x_linear

>>> x_linear = X.ravel()
>>> x_linear
array([4, 2, 9, 3, 8, 5, 3, 3, 5, 6])

unravel_index非常简单,只是上面的相反 (np.ravel_multi_index)

>>> idx = np.unravel_index(idx_flat , X.shape)
>>> idx
(array([1, 3, 3], dtype=int64), array([1, 0, 1], dtype=int64))

这与idx = np.where(X==3)

  • unravel_index 将单维索引(线性数组)转换为多维索引(nd 数组)
  • 它仅适用于索引,即输入和输出都是索引
于 2019-02-15T07:57:27.530 回答
-1

这仅适用于 2D 情况,但在这种情况下 np.unravel_index 函数返回的两个坐标分别相当于进行地板除法和应用模函数。

for j in range(1,1000):
    for i in range(j):
        assert(np.unravel_index(i,(987654321,j))==(i//j,i%j))

形状数组的第一个元素(即 987654321)是没有意义的,除了设置一个未散列的线性索引可以通过函数的大小的上限。

于 2020-07-08T13:01:22.370 回答