重复 NumPy 数组而不复制数据？

Question

我想创建一个 1D NumPy 数组，该数组由另一个 1D 数组的 1000 次连续重复组成，而不需要复制数据 1000 次。

是否可以？

如果有帮助，我打算将这两个数组视为不可变的。

Answer 1

你不能这样做； NumPy 数组必须沿每个维度具有一致的步幅，而您的步幅大多数时候需要朝一个方向走，但有时会向后跳。

您可以获得的最接近的是 1000 行二维数组，其中每一行都是第一个数组的视图，或者 flatiter 对象，其行为有点像一维数组。 （Flatiters 支持迭代和索引，但您无法获取它们的视图；所有索引都会生成副本。）

设置：

import numpy as np
a = np.arange(10)

2D 视图：

b = np.lib.stride_tricks.as_strided(a, (1000, a.size), (0, a.itemsize))

Flatiter 对象：

c = b.flat

Answer 2

broadcast_to 已在 numpy 1.10 中添加，这可以让您以更少的努力有效地重复数组。

复制已接受答案的样式：

import numpy as np
arr = np.arange(10)
repeated = np.broadcast_to(arr, (1000, arr.size))

Answer 3

我不是 100% 确定“不复制数据 1000 次”是什么意思。如果您正在寻找一种 numpy 方法来从 a 一次性构建 b （而不是循环），您可以使用：

a = np.arange(1000)
b = np.tile(a,1000)

否则，我会执行以下操作：

a = np.arange(1000)
ii = [700,2000,10000] # The indices you want of the tiled array
b = a[np.mod(ii,a.size)]

<在这种情况下，code>b 不是 a 的视图，因为它有精美的索引（它创建了一个副本），但至少它返回一个 numpy 数组并且不会创建 1000 *内存中的 1000x1 数组，仅包含您想要的元素。

至于它们是不可变的（请参阅 不可变的 numpy 数组？），您需要单独切换每个标志，因为副本不保留标志设置。

Answer 4

我并不认为这是最优雅的解决方案，因为您必须欺骗 numpy 创建对象数组（请参阅带有注释的行）

from numpy import array

n = 3

a = array([1,2])
a.setflags(write=False)
t = [a]*n + [array([1])] # Append spurious array that is not len(a)
r = array(t,dtype=object)
r.setflags(write=False)

assert id(a) == id(t[1]) == id(r[1])

Answer 5

这行得通吗：

import numpy
a = numpy.array([1, 2, 3, 4])
b = numpy.ones((1000, a.shape[0]))
b *= a
b = b.flatten()