numpy.append() in Python: Eine ausführliche Anleitung

Einleitung

Numpy ist eine leistungsstarke Python-Bibliothek für wissenschaftliches Rechnen. Sie bietet eine Vielzahl von Funktionen zur Manipulation und Analyse von numerischen Daten. Eine dieser Funktionen ist numpy.append(), mit der Arrays zusammengeführt werden können.

numpy.append() fügt Elemente oder Arrays an das Ende eines bestehenden Arrays an. Es handelt sich um eine effiziente und flexible Funktion, die in verschiedenen Szenarien nützlich ist. In diesem Artikel untersuchen wir ausführlich die verschiedenen Aspekte von numpy.append() und liefern Beispiele für seine Verwendung.

Syntax

Die allgemeine Syntax von numpy.append() lautet:

python
numpy.append(arr, values, axis=None)


Dabei gilt:

– arr: Das ursprüngliche Array, an das Elemente oder ein anderes Array angefügt werden sollen.
– values: Die anzufügenden Elemente oder das anzufügende Array.
– axis: Eine optionale Achse, entlang derer die Verkettung erfolgen soll.

Argumente

arr

Dies ist das ursprüngliche Array, an das Elemente oder ein anderes Array angefügt werden sollen. Es kann ein eindimensionales oder ein mehrdimensionales Array sein.

values

Dies sind die Elemente oder das Array, die an das ursprüngliche Array angefügt werden sollen. values kann ein einzelnes Element, eine Liste von Elementen oder ein anderes Array sein.

axis

Dies ist eine optionale Achse, entlang derer die Verkettung erfolgen soll. Wenn axis auf None gesetzt ist (Standard), wird die Verkettung entlang der letzten Achse durchgeführt.

Rückgabewert

numpy.append() gibt ein neues Array zurück, das das Ergebnis der Verkettung des ursprünglichen Arrays mit den angegebenen Werten ist. Der Datentyp des zurückgegebenen Arrays entspricht dem Datentyp des ursprünglichen Arrays.

Optionen

Anfügen eines einzelnen Elements

Um ein einzelnes Element an das Ende eines Arrays anzufügen, verwenden Sie die folgende Syntax:

python
new_array = numpy.append(arr, value)


Dabei ist value das anzufügende Element.

Anfügen einer Liste von Elementen

Um eine Liste von Elementen an das Ende eines Arrays anzufügen, verwenden Sie die folgende Syntax:

python
new_array = numpy.append(arr, [element1, element2, ...])


Dabei handelt es sich bei [element1, element2, ...] um die Liste der anzufügenden Elemente.

Anfügen eines anderen Arrays

Um ein anderes Array an das Ende eines vorhandenen Arrays anzufügen, verwenden Sie die folgende Syntax:

python
new_array = numpy.append(arr, other_array)


Dabei ist other_array das anzufügende Array.

Verkettung entlang einer bestimmten Achse

Um die Verkettung entlang einer bestimmten Achse durchzuführen, geben Sie die Achse als Argument axis an. Beispielsweise um die Verkettung entlang der ersten Achse eines zweidimensionalen Arrays durchzuführen, verwenden Sie die folgende Syntax:

python
new_array = numpy.append(arr, other_array, axis=0)


Beispiele

Beispiel 1: Anfügen eines einzelnen Elements

python
import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3])
new_array = np.append(arr, 4)
print(new_array)

Ausgabe: [1 2 3 4]

Beispiel 2: Anfügen einer Liste von Elementen

python
import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3])
new_array = np.append(arr, [4, 5, 6])
print(new_array)

Ausgabe: [1 2 3 4 5 6]

Beispiel 3: Anfügen eines anderen Arrays

python
import numpy as np

arr1 = np.array([1, 2, 3])
arr2 = np.array([4, 5, 6])
new_array = np.append(arr1, arr2)
print(new_array)

Ausgabe: [1 2 3 4 5 6]

Beispiel 4: Verkettung entlang einer bestimmten Achse

python
import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4]])
new_array = np.append(arr, [[5, 6]], axis=0)
print(new_array)

Ausgabe: [[1 2]

[3 4]

[5 6]]

Fazit

numpy.append() ist eine vielseitige Funktion, die eine effiziente und flexible Möglichkeit bietet, Arrays zusammenzuführen. Sie kann zum Anfügen einzelner Elemente, einer Liste von Elementen oder eines anderen Arrays verwendet werden. Durch die Möglichkeit, die Achse anzugeben, bietet numpy.append() zusätzliche Flexibilität bei der Bearbeitung von mehrdimensionalen Arrays.

Die Verwendung von numpy.append() ist einfach und intuitiv. Die in diesem Artikel bereitgestellten Beispiele veranschaulichen seine Verwendung in verschiedenen Szenarien. Mit einem fundierten Verständnis der Funktionsweise dieser Funktion können Entwickler sie effektiv für ihre numerischen Berechnungsanforderungen einsetzen.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

1. Was ist der Unterschied zwischen numpy.append() und numpy.concatenate()?

numpy.append() fügt Elemente oder Arrays an das Ende eines vorhandenen Arrays an, während numpy.concatenate() mehrere Arrays entlang einer angegebenen Achse zusammenfügt.

2. Kann ich numpy.append() verwenden, um Arrays mit unterschiedlichen Datentypen zu verbinden?

Nein, die zu verbindenden Arrays müssen denselben Datentyp haben.

3. Wie kann ich ein Element am Anfang eines Arrays anfügen?

Um ein Element am Anfang eines Arrays anzufügen, verwenden Sie numpy.insert().

4. Wie kann ich ein Array in mehreren Dimensionen anfügen?

Geben Sie die Achse als axis-Argument an. Beispielsweise um ein Array entlang der ersten Dimension eines zweidimensionalen Arrays anzufügen, verwenden Sie axis=0.

5. Kann ich numpy.append() verwenden, um eine leere Liste oder ein leeres Array anzufügen?

Nein, die anzuhängenden Werte oder das Array dürfen nicht leer sein.

6. Gibt es eine Möglichkeit, numpy.append() in-place durchzuführen?

Ja, Sie können die where=-Option verwenden, um numpy.append() in-place durchzuführen. Beispielsweise um ein Element am Ende eines Arrays in-place anzufügen, verwenden Sie:

python
numpy.append(arr, value, where="end")


7. Wie kann ich ein Array anfügen, ohne einen neuen Speicherbereich zuzuweisen?

Um ein Array ohne Zuweisung eines neuen Speicherbereichs anzufügen, verwenden Sie die out=-Option. Beispielsweise um ein Element am Ende eines Arrays ohne Zuweisung eines neuen Speicherbereichs anzufügen, verwenden Sie:

python
new_array = np.empty_like(arr)
numpy.append(arr, value, out=new_array)


8. Kann ich numpy.append() verwenden, um eine Zeichenfolge an ein Array anzuhängen?

Nein, numpy.append() kann nicht zum Anfügen von Zeichenfolgen an ein Array verwendet werden. Um Zeichenfolgen an ein Array anzuhängen, verwenden Sie stattdessen numpy.char.add().