numpy.vectorize#

class numpy.vectorize(pyfunc=np._NoValue, otypes=None, doc=None, excluded=None, cache=False, signature=None)[源代码]#

返回一个行为类似于 pyfunc 的对象,但接受数组作为输入.

定义一个向量化函数,该函数接受对象或 numpy 数组的嵌套序列作为输入,并返回单个 numpy 数组或 numpy 数组的元组.向量化函数像 Python 的 map 函数一样,在输入数组的连续元组上评估 pyfunc ,只不过它使用 numpy 的广播规则.

vectorized 的输出数据类型由使用输入中的第一个元素调用函数来确定.可以通过指定 otypes 参数来避免这种情况.

参数:
pyfunccallable, optional

一个 Python 函数或方法.可以省略以生成带有关键字参数的装饰器.

otypesstr 或 dtype 的列表,可选

输出数据类型.它必须指定为类型代码字符的字符串或数据类型说明符的列表.每个输出都应该有一个数据类型说明符.

docstr, optional

该函数的文档字符串.如果为 None,则文档字符串将为 pyfunc.__doc__ .

excluded集合,可选

表示函数将不被向量化的位置或关键字参数的字符串或整数集合. 这些将直接传递给 pyfunc 而不进行修改.

cachebool, 可选

如果为 True ,则缓存确定输出数量的第一个函数调用(如果未提供 otypes ).

signaturestring, optional

广义通用函数签名,例如, (m,n),(n)->(m) 用于向量化矩阵-向量乘法.如果提供,将使用(并期望返回)由相应核心维度的大小给出的形状的数组调用 pyfunc .默认情况下,假定 pyfunc 将标量作为输入和输出.

返回:
outcallable

如果提供了 pyfunc ,则为向量化函数,否则为装饰器.

参见

frompyfunc

接受任意 Python 函数并返回一个 ufunc

注释

提供 vectorize 函数主要是为了方便,而不是为了性能.该实现本质上是一个 for 循环.

如果未指定 otypes ,则将使用对具有第一个参数的函数的调用来确定输出的数量.如果 cache 为 True ,则将缓存此调用的结果,以防止两次调用该函数.但是,为了实现缓存,必须包装原始函数,这将减慢后续调用,因此仅在您的函数开销很大时才执行此操作.

新的关键字参数接口和 excluded 参数支持进一步降低了性能.

参考

示例

>>> import numpy as np
>>> def myfunc(a, b):
...     "Return a-b if a>b, otherwise return a+b"
...     if a > b:
...         return a - b
...     else:
...         return a + b

>>> vfunc = np.vectorize(myfunc)
>>> vfunc([1, 2, 3, 4], 2)
array([3, 4, 1, 2])

文档字符串取自 vectorize 的输入函数,除非另有说明:

>>> vfunc.__doc__
'Return a-b if a>b, otherwise return a+b'
>>> vfunc = np.vectorize(myfunc, doc='Vectorized `myfunc`')
>>> vfunc.__doc__
'Vectorized `myfunc`'

输出类型由评估输入的第一个元素来确定,除非另有说明:

>>> out = vfunc([1, 2, 3, 4], 2)
>>> type(out[0])
<class 'numpy.int64'>
>>> vfunc = np.vectorize(myfunc, otypes=[float])
>>> out = vfunc([1, 2, 3, 4], 2)
>>> type(out[0])
<class 'numpy.float64'>

可以使用 excluded 参数来防止对某些参数进行向量化.这对于固定长度的类数组参数(例如 polyval 中的多项式系数)非常有用:

>>> def mypolyval(p, x):
...     _p = list(p)
...     res = _p.pop(0)
...     while _p:
...         res = res*x + _p.pop(0)
...     return res

这里,我们从向量化中排除第零个参数,无论它是通过位置还是关键字传递的.

>>> vpolyval = np.vectorize(mypolyval, excluded={0, 'p'})
>>> vpolyval([1, 2, 3], x=[0, 1])
array([3, 6])
>>> vpolyval(p=[1, 2, 3], x=[0, 1])
array([3, 6])

`signature ` 参数允许对作用于固定长度的非标量数组的函数进行向量化.例如,您可以将其用于 Pearson 相关系数及其 p 值的向量化计算:

>>> import scipy.stats
>>> pearsonr = np.vectorize(scipy.stats.pearsonr,
...                 signature='(n),(n)->(),()')
>>> pearsonr([[0, 1, 2, 3]], [[1, 2, 3, 4], [4, 3, 2, 1]])
(array([ 1., -1.]), array([ 0.,  0.]))

或者用于向量化卷积:

>>> convolve = np.vectorize(np.convolve, signature='(n),(m)->(k)')
>>> convolve(np.eye(4), [1, 2, 1])
array([[1., 2., 1., 0., 0., 0.],
       [0., 1., 2., 1., 0., 0.],
       [0., 0., 1., 2., 1., 0.],
       [0., 0., 0., 1., 2., 1.]])

支持装饰器语法.装饰器可以作为函数调用来提供关键字参数:

>>> @np.vectorize
... def identity(x):
...     return x
...
>>> identity([0, 1, 2])
array([0, 1, 2])
>>> @np.vectorize(otypes=[float])
... def as_float(x):
...     return x
...
>>> as_float([0, 1, 2])
array([0., 1., 2.])

方法

__call__ (args, \kwargs)

将 self 作为函数调用.
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