3D Array in Python with Multiple Data Types

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需要在 numpy 中创建一个具有多种数据类型的三维数组,如下所示:

arr[int][str][int]
  • 第一个维度是整数类型,第二个维度是字符串类型,第三个维度也是整数类型。
  • 数组中的每个元素是一个包含两个元素的元组,第一个元素是字符串,第二个元素是整数。
  • 该数组代表多张表,每张表都有两列,第一列是字符串类型,第二列是整数类型。

尝试过的方案

  • 尝试使用 np.newaxis 结合 rec.array 来创建三维数组,但是没有成功。

2、解决方案

使用 np.empty 函数创建数组

可以使用 np.empty 函数来创建具有多种数据类型的三维数组。该函数的语法如下:

np.empty(shape, dtype, order='C')
  • shape:数组的形状,是一个元组,其中每个元素表示数组在一个维度上的长度。
  • dtype:数组中元素的数据类型。
  • order:数组的存储顺序,可以是 'C' 或 'F'。

为了创建具有多种数据类型的三维数组,可以将 dtype 参数设置为一个元组,其中每个元素表示数组中一个维度的元素的数据类型。例如,要创建具有以下形状和数据类型的三维数组:

arr[int][str][int]

可以使用以下代码:

arr = np.empty((10, 10, 2), dtype=[('str', 'S10'), ('int', 'i4')])

该代码将创建一个具有 10 行、10 列和 2 个列的三维数组。第一个列的数据类型是字符串,第二个列的数据类型是整数。

使用 np.recarray 函数创建数组

还可以使用 np.recarray 函数来创建具有多种数据类型的三维数组。该函数的语法如下:

np.recarray(shape, dtype, names=None, buf=None, offset=0, strides=None, formats=None, titles=None, aligned=False, byteorder=None)
  • shape:数组的形状,是一个元组,其中每个元素表示数组在一个维度上的长度。
  • dtype:数组中元素的数据类型。
  • names:数组中每个列的名称,是一个元组,其中每个元素表示一个列的名称。
  • buf:数组的数据缓冲区,可以是一个字符串、字节数组或一个包含数组元素的 Python 对象的列表。
  • offset:数组数据缓冲区的偏移量,以字节为单位。
  • strides:数组中元素的步长,是一个元组,其中每个元素表示数组中一个维度的元素的步长。
  • formats:数组中每个列的数据格式,是一个元组,其中每个元素表示一个列的数据格式。
  • titles:数组中每个列的标题,是一个元组,其中每个元素表示一个列的标题。
  • aligned:是否将数组中的元素对齐。
  • byteorder:数组中的元素的字节顺序。

为了创建具有以下形状和数据类型的三维数组:

arr[int][str][int]

可以使用以下代码:

arr = np.recarray((10, 10, 2), dtype=[('str', 'S10'), ('int', 'i4')], names=('str', 'int'))

该代码将创建一个具有 10 行、10 列和 2 个列的三维数组。第一个列的数据类型是字符串,第二个列的数据类型是整数。

使用 pandas 库创建数组

还可以使用 pandas 库来创建具有多种数据类型的三维数组。pandas 库是一个用于数据分析和操作的 Python 库。该库提供了 DataFrame 对象,它可以表示具有多种数据类型的数据。

为了使用 pandas 库创建具有以下形状和数据类型的三维数组:

arr[int][str][int]

可以使用以下代码:

import pandas as pd

arr = pd.DataFrame({'str': ['a', 'b', 'c'], 'int': [1, 2, 3]})

改代码将在三维数组的第一维和第三维分别创建两个纵列,在第二维创建三行。

代码例子

以下是一个使用 np.empty 函数创建具有多种数据类型的三维数组的代码例子:

import numpy as np

arr = np.empty((10, 10, 2), dtype=[('str', 'S10'), ('int', 'i4')])

for i in range(10):
    for j in range(10):
        arr[i, j, 0] = 'str' + str(i) + str(j)
        arr[i, j, 1] = i + j

print(arr)

该代码将创建一个具有 10 行、10 列和 2 个列的三维数组。第一个列的数据类型是字符串,第二个列的数据类型是整数。

以下是一个使用 np.recarray 函数创建具有多种数据类型的三维数组的代码例子:

import numpy as np

arr = np.recarray((10, 10, 2), dtype=[('str', 'S10'), ('int', 'i4')], names=('str', 'int'))

for i in range(10):
    for j in range(10):
        arr[i, j, 0] = 'str' + str(i) + str(j)
        arr[i, j, 1] = i + j

print(arr)

该代码将创建一个具有 10 行、10 列和 2 个列的三维数组。第一个列的数据类型是字符串,第二个列的数据类型是整数。

以下是一个使用 pandas 库创建具有多种数据类型的三维数组的代码例子:

import pandas as pd

arr = pd.DataFrame({'str': ['a', 'b', 'c'], 'int': [1, 2, 3]})

print(arr)

该代码将在三维数组的第一维和第三维分别创建两个纵列,在第二维创建三行。