numpy沿任意轴广播加法

我想通过简单地沿一个或多个轴执行相同的加法来添加两个不同维度的数组。

非矢量化解决方案：

x = np.array([[[1,2],[3,4],[5,6]],[[7,8],[9,0],[1,2]],[[3,4],[5,6],[7,8]],[[9,0],[1,2],[3,4]]]) #shape (4,3,2)
y = np.array([[1,2],[3,4],[5,6],[7,8]]) #shape (4,2)

ans = np.copy(x)
for i in range(x.shape[1]):
    ans[:,i] += y

print(ans) #shape (4,3,2)

我如何沿着（例如）第二个轴广播它？更一般地说，我怎样才能沿着任意轴进行广播？

看看两个数组的形状：

>>> x.shape
(4, 3, 2)
>>> y.shape
(4, 2)

您会看到，添加需要沿着此处的第 0 个轴和最后一个轴广播。一个简单的选择是

>>> x + y[:, None, :] 
array([[[ 2,  4],
        [ 4,  6],
        [ 6,  8]],

       [[10, 12],
        [12,  4],
        [ 4,  6]],

       [[ 8, 10],
        [10, 12],
        [12, 14]],

       [[16,  8],
        [ 8, 10],
        [10, 12]]])

Where,

>>> y[:, None, :].shape
(4, 1, 2)

这实际上只是改变了步伐y所以添加的内容可以被广播。

更好的是，使用np.expand_dims正如 hpaulj 在评论中所建议的，这将添加一个额外的倒数第二个维度，所以你可以这样做

>>> x + np.expand_dims(y, 1)
array([[[ 2,  4],
        [ 4,  6],
        [ 6,  8]],

       [[10, 12],
        [12,  4],
        [ 4,  6]],

       [[ 8, 10],
        [10, 12],
        [12, 14]],

       [[16,  8],
        [ 8, 10],
        [10, 12]]])