NumPy 数组转置

在 NumPy 中，数组转置指的是 “将数组的行和列” 进行互换。对于转置操作，我们需要清楚以下几点。

• 转置操作不会修改原数组，而是返回一个新数组。
• 如果数组是一维数组，转置操作不会改变其形状。
• 对于高维数组，转置需要明确轴的顺序。

NumPy 提供了多种方法来实现数组转置，常用的有以下 2 种方式。

• 使用 T 属性。
• 使用 numpy.transpose() 函数。

T 属性转置数组

在 NumPy 中，我们可以使用 T 属性来转置数组。使用 T 属性是最简单的方法，适用于任意维度的数组。

语法：

ndarray.T

说明：

T 是数组对象（即 ndarray 对象）的一个属性，用于返回数组的转置。

示例 1：T 属性基本用法

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
result = arr.T      # 转置数组

print(arr)
print(result)
print(arr.shape)
print(result.shape)

运行结果如下。

[[1 2]
 [3 4]
 [5 6]]

[[1 3 5]
 [2 4 6]]

(3, 2)
(2, 3)

分析：

从结果可以看出，arr.T 转置了数组 arr，原来的行变成了列，而原来的列变成了行。

示例 2：一维数组使用 T 属性

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3])
result = arr.T

print(arr)
print(result)
print(arr.shape)
print(result.shape)

运行结果如下。

[1 2 3]
[1 2 3]
(3,)
(3,)

分析：

从结果可以看出，对于一维数组，使用 T 属性进行转置后，数组的形状并没有发生改变。

numpy.transpose() 转置数组

在 NumPy 中，我们可以使用 transpose() 函数来转置数组。

语法：

numpy.transpose(arr, axes=None)

说明：

transpose() 函数接收以下 2 个参数。

• arr（必选）：是一个数组。
• axes（可选）：用于指定转置的轴顺序。

示例 3：numpy.transpose() 转置二维数组

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
result = np.transpose(arr)      # 转置数组

print(arr)
print(result)

运行结果如下。

[[1 2]
 [3 4]
 [5 6]]

[[1 3 5]
 [2 4 6]]

分析：

从结果可以看出，numpy.transpose(arr) 转置了 arr（这是一个二维数组），原来的行变成了列，而原来的列变成了行。

示例 4：numpy.transpose() 转置多维数组

import numpy as np

arr = np.array([[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]])
result = np.transpose(arr, axes=(1, 0, 2))      # 交换第0轴和第1轴

print(result)

运行结果如下。

[[[1 2]
  [5 6]]

 [[3 4]
  [7 8]]]