Numpy n-d数组乘法

Question

我尝试了将 a=np.array([1,2,3]) 和 b=np.array([[1]]) 相乘，结果得到的是 [[1,2,3]]，你能告诉我它们是如何得出这个结果的吗？

我原本预期的结果是 [[1],[2],[3]]。

如果有人能解答我的问题，我会非常感激。

Tim · Answer

要得到预期结果，你需要利用 numpy 的广播机制来创建一个新的维度：

>>> a * b
array([[1, 2, 3]])

>>> a[:, None] * b
array([[1],
       [2],
       [3]])

>>> a.shape
(3,)

>>> a[:, None].shape
(3, 1)

这样做的原因是将一维数组 a 转换为 (3, 1) 形状的二维数组，从而可以与形状为 (1, 3) 的数组 b 进行元素对齐相乘。

另外，你也可以使用 numpy.einsum 函数：

>>> np.einsum('i,jk->ik', a, b)
array([[1],
       [2],
       [3]])

Armen Tsirunyan · Answer

首先，请您使用Stack Overflow提供的格式化工具来改进您的问题。虽然这次您的问题易于理解，我将直接回答：您在计算中使用了*运算符进行乘法操作，而不是使用np.dot()或np.matmul()函数。在numpy中，*运算符执行的是元素级（逐元素）的乘法，这可能不会在这个上下文中得到您期望的结果。

尝试运行以下代码：

a = a.reshape(3,1)
result = np.dot(a, b)

看看结果是否符合您的预期。

实际上，在对a使用reshape操作变为 a = a.reshape(3,1) 后，np.dot(a, b) 和 a * b 都会得到相同的结果，但这仅在您的特定示例中有效！如果您需要进行矩阵点乘操作，请始终使用 np.dot() 函数以避免混淆和潜在的错误。