[Python知识库]numpy 广播机制

numpy 广播机制

在NumPy中如果遇到大小不一致的数组运算，就会触发广播机制。
广播（broadcasting）指的是不同形状的数组之间的算术运算的执行方式。

广播的原则

如果两个数组的后缘维度（trailing dimension，即从末尾开始算起的维度）的轴长度相符，或其中的一方的长度为1，则认为它们是广播兼容的。广播会在缺失和（或）长度为1的维度上进行。

通俗的理解就是：将两个数组的维度大小右对齐，然后比较对应维度上的数值，如果数值相等或其中有一个为1或者为空，则能进行广播运算，并且输出的维度大小为取数值大的数值。否则不能进行数组运算。

A = np.zeros((2,5,3,4))
B = np.zeros((3,4))
print((A+B).shape) # 输出 (2, 5, 3, 4)

A = np.zeros((4))
B = np.zeros((3,4))
print((A+B).shape) # 输出(3,4)

A = np.zeros((2,5,3,4))
B = np.zeros((3,3))
print((A+B).shape)
报错：
ValueError: operands could not be broadcast together with shapes (2,5,3,4) (3,3)
为啥呢？因为最后一维的大小A是4，B是3，不一致。

A = np.zeros((2,5,3,4))
B = np.zeros((3,1))
print((A+B).shape) # 输出：(2, 5, 3, 4)

A = np.zeros((2,5,3,4))
B = np.zeros((2,1,1,4))
print((A+B).shape) # 输出：(2, 5, 3, 4)

A = np.zeros((1))
B = np.zeros((3,4))
print((A+B).shape) # 输出(3,4)

# 下面是报错案例
A = np.zeros((2,5,3,4))
B = np.zeros((2,4,1,4))
print((A+B).shape)
ValueError: operands could not be broadcast together with shapes (2,5,3,4) (2,4,1,4)
为啥报错？因为A和B的第2维不相等。并且都不等于1.