python - numpy中的元素级字符串连接

Question

这是一个错误吗？

import numpy as np
a1=np.array(['a','b'])
a2=np.array(['E','F'])

In [20]: add(a1,a2)
Out[20]: NotImplemented

我正在尝试按元素进行字符串连接。我认为 Add() 是在 numpy 中执行此操作的方法，但显然它没有按预期工作。

Answer 1

这可以使用numpy.core.defchararray.add来完成。这是一个例子：

>>> import numpy as np
>>> a1 = np.array(['a', 'b'])
>>> a2 = np.array(['E', 'F'])
>>> np.core.defchararray.add(a1, a2)
array(['aE', 'bF'], 
      dtype='<U2')

NumPy 数据类型还有其他有用的字符串操作。

Answer 2

您可以使用chararray子类对字符串执行数组操作：

a1 = np.char.array(['a', 'b'])
a2 = np.char.array(['E', 'F'])

a1 + a2
#chararray(['aE', 'bF'], dtype='|S2')

另一个很好的例子：

b = np.array([2, 4])
a1*b
#chararray(['aa', 'bbbb'], dtype='|S4')

Answer 3

这可以（并且应该）在纯 Python 中完成，numpy也可以在内部使用 Python 字符串操作函数：

>>> a1 = ['a','b']
>>> a2 = ['E','F']
>>> map(''.join, zip(a1, a2))
['aE', 'bF']

Answer 4

另一种解决方案是将字符串数组转换为 python 对象数组，以便调用 str.add：

>>> import numpy as np
>>> a = np.array(['a', 'b', 'c', 'd'], dtype=np.object)   
>>> print a+a
array(['aa', 'bb', 'cc', 'dd'], dtype=object)

这并没有那么慢（比添加整数数组慢两倍）。

Answer 5

一种更基本、优雅且快速的解决方案：

In [11]: np.array([x1 + x2 for x1,x2 in zip(a1,a2)])
Out[11]: array(['aE', 'bF'], dtype='<U2')

对于较小的阵列，它非常快。

In [12]: %timeit np.array([x1 + x2 for x1,x2 in zip(a1,a2)])
3.67 µs ± 136 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

In [13]: %timeit np.core.defchararray.add(a1, a2)
6.27 µs ± 28.3 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

In [14]: %timeit np.char.array(a1) + np.char.array(a2)
22.1 µs ± 319 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)

对于较大的阵列，时间差异并不大。

In [15]: b1 = np.full(10000,'a')    
In [16]: b2 = np.full(10000,'b')    

In [189]: %timeit np.array([x1 + x2 for x1,x2 in zip(b1,b2)])
6.74 ms ± 66.9 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

In [188]: %timeit np.core.defchararray.add(b1, b2)
7.03 ms ± 419 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

In [187]: %timeit np.char.array(b1) + np.char.array(b2)
6.97 ms ± 284 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)