Python的 numpy中 meshgrid 和 mgrid 的區別和使用

一、meshgrid函數

meshgrid函數通常使用在數據的矢量化上。
它適用於生成網格型數據,可以接受兩個一維數組生成兩個二維矩陣,對應兩個數組中所有的(x,y)對。

示例展示:
在這裏插入圖片描述在這裏插入圖片描述由上面的示例展示可以看出,meshgrid的作用是:

根據傳入的兩個一維數組參數生成兩個數組元素的列表。

如果第一個參數是xarray,維度是xdimesion,

第二個參數是yarray,維度是ydimesion。

那麼生成的第一個二維數組是以xarray爲行,共ydimesion行的向量;

而第二個二維數組是以yarray的轉置爲列,共xdimesion列的向量。

二、 mgrid函數

用法:返回多維結構,常見的如2D圖形,3D圖形。對比np.meshgrid,在處理大數據時速度更快,且能處理多維(np.meshgrid只能處理2維)
ret = np.mgrid[ 第1維,第2維 ,第3維 , …]
返回多值,以多個矩陣的形式返回,

第1返回值爲第1維數據在最終結構中的分佈,

第2返回值爲第2維數據在最終結構中的分佈,以此類推。(分佈以矩陣形式呈現)

例如np.mgrid[X , Y]
樣本(i,j)的座標爲 (X[i,j] ,Y[i,j]),X代表第1維,Y代表第2維,在此例中分別爲橫縱座標。

例如1D結構(array),如下:


In [2]: import numpy as np

In [3]: pp=np.mgrid[-5:5:5j]

In [4]: pp
Out[4]: array([-5. , -2.5,  0. ,  2.5,  5. ])

例如2D結構 (2D矩陣),如下:


>>> pp = np.mgrid[-1:1:2j,-2:2:3j]
>>> x , y = pp
>>> x
array([[-1., -1., -1.],
       [ 1.,  1.,  1.]])
>>> y 
array([[-2.,  0.,  2.],
       [-2.,  0.,  2.]])

例如3D結構 (3D立方體),如下:

>>> pp = np.mgrid[-1:1:2j,-2:2:3j,-3:3:5j]
>>> print pp
[[[[-1.  -1.  -1.  -1.  -1. ]
   [-1.  -1.  -1.  -1.  -1. ]
   [-1.  -1.  -1.  -1.  -1. ]]

  [[ 1.   1.   1.   1.   1. ]
   [ 1.   1.   1.   1.   1. ]
   [ 1.   1.   1.   1.   1. ]]]


 [[[-2.  -2.  -2.  -2.  -2. ]
   [ 0.   0.   0.   0.   0. ]
   [ 2.   2.   2.   2.   2. ]]

  [[-2.  -2.  -2.  -2.  -2. ]
   [ 0.   0.   0.   0.   0. ]
   [ 2.   2.   2.   2.   2. ]]]


 [[[-3.  -1.5  0.   1.5  3. ]
   [-3.  -1.5  0.   1.5  3. ]
   [-3.  -1.5  0.   1.5  3. ]]

  [[-3.  -1.5  0.   1.5  3. ]
   [-3.  -1.5  0.   1.5  3. ]
   [-3.  -1.5  0.   1.5  3. ]]]]

三、meshgrid 和 mgrid 的區別

mgrid[[1:3:3j, 4:5:2j]]
3j:3個點

    步長爲複數表示點數,左閉右閉
    步長爲實數表示間隔,左閉右開

在這裏插入圖片描述

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