如何將 2D NumPy 陣列分割成更小的 2D 陣列？

在NumPy 中將2D 陣列切片為較小的2D 陣列

處理表示為2D 陣列的影像或其他資料時，通常需要將它們切成更小的數組以進行處理或分析。在 numpy 中，這可以透過組合重塑和交換軸操作來實現。

為了理解方法，讓我們考慮一個範例。假設我們有一個 2x4 陣列 c:

c = np.arange(24).reshape((4, 6))

並且我們想要切片為兩個 2x2 陣列。我們知道第一個區塊應包含前兩行和前兩列的元素，第二個區塊應包含其餘元素。

重塑運算可用來將陣列重塑為新形狀，在本例中為 2x2x3。新形狀中的行數和列數指定為前兩個參數，第三個參數 -1 告訴 numpy 計算必要的維度以使重塑有效。

c.reshape(2, 2, -1)

swapaxes then交換行和列以獲得所需的區塊格式：

c.reshape(2, 2, -1).swapaxes(1, 2)

最後，使用第二次重塑將陣列展平為所需的shape:

c.reshape(2, 2, -1).swapaxes(1, 2).reshape(-1, 2, 2)

結果是兩個2x2數組，根據需要：

[[[ 0  1]
  [ 6  7]] [[ 2  3]
  [ 8  9]]]

[[[12 13]
  [18 19]] [[14 15]
  [20 21]]]

提供的程式碼包括一個函數，blockshape，它概括了任何所需數量的區塊的切片方法:

def blockshaped(arr, nrows, ncols):
    return (arr.reshape(h//nrows, nrows, -1, ncols)
               .swapaxes(1, 2)
               .reshape(-1, nrows, ncols))

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