numpy:argmin()和argmax()函数的逻辑是什么



与轴参数一起使用时,我无法理解argmaxargmin的输出。例如:

>>> a = np.array([[1,2,4,7], [9,88,6,45], [9,76,3,4]])
>>> a
array([[ 1,  2,  4,  7],
       [ 9, 88,  6, 45],
       [ 9, 76,  3,  4]])
>>> a.shape
(3, 4)
>>> a.size
12
>>> np.argmax(a)
5
>>> np.argmax(a,axis=0)
array([1, 1, 1, 1])
>>> np.argmax(a,axis=1)
array([3, 1, 1])
>>> np.argmin(a)
0
>>> np.argmin(a,axis=0)
array([0, 0, 2, 2])
>>> np.argmin(a,axis=1)
array([0, 2, 2])

正如您所看到的,最大值是点(1,1),最小值是点值(0,0)。因此,在我运行时的逻辑中:

  • np.argmin(a,axis=0)我期望array([0,0,0,0])
  • np.argmin(a,axis=1)我期望array([0,0,0])
  • np.argmax(a,axis=0)我期望array([1,1,1,1])
  • np.argmax(a,axis=1)我期望array([1,1,1])

我对事物的理解有什么问题?

通过添加axis参数,NumPy可以分别查看行和列。当未给定时,阵列a被展平为单个1D阵列。

CCD_ 13意味着依次对2D阵列CCD_ 14的列执行向下的操作。

例如,np.argmin(a, axis=0)返回四列中每一列中最小值的索引。每列中的最小值显示在下面的bold中:

>>> a
array([[ 1,  2,  4,  7],  # 0
       [ 9, 88,  6, 45],  # 1
       [ 9, 76,  3,  4]]) # 2
>>> np.argmin(a, axis=0)
array([0, 0, 2, 2])

另一方面,axis=1意味着在a的行之间执行操作。

这意味着np.argmin(a, axis=1)返回[0, 2, 2],因为a有三行。第一行最小值的索引为0,第二行和第三行最小值索引为2:

>>> a
#        0   1   2   3
array([[ 1,  2,  4,  7],
       [ 9, 88,  6, 45],
       [ 9, 76,  3,  4]])
>>> np.argmin(a, axis=1)
array([0, 2, 2])

除非指定了轴,否则默认情况下,np.argmax函数沿扁平数组工作。要查看发生了什么,可以显式使用flatten

np.argmax(a)
>>> 5
a.flatten()
>>>> array([ 1,  2,  4,  7,  9, 88,  6, 45,  9, 76,  3,  4])
             0   1   2   3   4   5 

我已经对上面数组下的索引进行了编号,以使其更加清晰。请注意,在numpy中,索引是从零开始编号的。

在指定轴的情况下,它也按预期工作:

np.argmax(a,axis=0)
>>> array([1, 1, 1, 1])

此命令告诉对于axis=0(向下)上的每一列,最大值在1行(第二个值)中。如果你稍微改变一下你的数据,你可以更清楚地看到这一点:

a=np.array([[100,2,4,7],[9,88,6,45],[9,76,3,100]])
a
>>> array([[100,   2,   4,   7],
           [  9,  88,   6,  45],
           [  9,  76,   3, 100]])
np.argmax(a, axis=0)
>>> array([0, 1, 1, 2])

正如您所看到的,它现在标识了第0行中第1列的最大值,第1行中第2列和第3列的值,第3行中第4列的值。

文档中有一个有用的numpy索引指南。

附带说明:如果您想在整个数组中找到最大值的坐标,可以使用

a=np.array([[1,2,4,7],[9,88,6,45],[9,76,3,4]])
>>> a
[[ 1  2  4  7]
 [ 9 88  6 45]
 [ 9 76  3  4]]
c=(np.argmax(a)/len(a[0]),np.argmax(a)%len(a[0]))
>>> c
(1, 1)
""" ....READ THE COMMENTS FOR CLARIFICATION....."""
import numpy as np
a = np.array([[1,2,4,7], [9,88,6,45], [9,76,3,4]])
"""np.argmax(a) will give index of max value in flatted array of given matrix """
>>np.argmax(a)
5
"""np.argmax(a,axis=0) will return list of indexes of  max value column-wise"""
>>print(np.argmax(a,axis=0))
[1,1,1,1]
"""np.argmax(a,axis=1) will return list of indexes of  max value row-wise"""
>>print(np.argmax(a,axis=1))
[3,1,1]
"""np.argmin(a) will give index of min value in flatted array of given matrix """
>>np.argmin(a)
0
"""np.argmin(a,axis=0) will return list of indexes of  min value column-wise"""
>>print(np.argmin(a,axis=0))
[0,0,2,2]
"""np.argmin(a,axis=0) will return list of indexes of  min value row-wise"""
>>print(np.argmin(a,axis=1))
[0,2,2]

argmax函数参数中的轴是指数组将沿其切片的轴。

换句话说,np.argmin(a,axis=0)实际上与np.apply_along_axis(np.argmin, 0, a)相同,即找出这些切片向量沿轴=0的最小位置。

因此,在您的示例中,np.argmin(a, axis=0)[0, 0, 2, 2],它对应于各个列

上的[1, 2, 3, 4]的值

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