为什么我的 numpy 数组元素被转换为列表？

Question

import numpy as np

ar1 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3],[4,5,6]]])
ar2 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3,4],[4,5,6,7]]])

print(ar1)
print(ar2)

当我运行此命令时，第二个数组会打印出来，并在元素周围进行 list() 转换。以下是 print() 结果：

[[[1 2 3] [4 5 6]]

[[1 2 3] [4 5 6]]]

[[列表([1,2,3])列表([4,5,6])] [列表([1,2,3,4])列表([4,5,6,7])]]

出于某种原因，一维数组是否都需要具有相同的长度？如果它们的长度不同，我是否必须将它们转换为数组？

我使用的是 Python 版本 3.8.10。

Answer 1

在较新的 numpy 版本中，您的代码会产生错误：

In [157]: ar1 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3],[4,5,6]]])
     ...: ar2 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3,4],[4,5,6,7]]])
---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
Cell In[157], line 2
      1 ar1 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3],[4,5,6]]])
----> 2 ar2 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3,4],[4,5,6,7]]])

ValueError: setting an array element with a sequence. The requested array has an inhomogeneous shape after 2 dimensions. The detected shape was (2, 2) + inhomogeneous part.

再试一次，但使用明确的数据类型：

In [158]: ar2 = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]],[[1,2,3,4],[4,5,6,7]]],dtype=object)

In [159]: ar2
Out[159]: 
array([[list([1, 2, 3]), list([4, 5, 6])],
       [list([1, 2, 3, 4]), list([4, 5, 6, 7])]], dtype=object)

注意形状。一种是带有整数元素的 3d，另一种是带有列表元素的 2d：

In [160]: ar1.shape, ar2.shape
Out[160]: ((2, 2, 3), (2, 2))

如果列表长度不一致，则无法创建 3d 数值数组。对于

object

dtype，这个数组更像是一个列表，包含对存储在内存中其他位置的列表的引用。对这样的数组进行数学运算是偶然的，而且不如

ar1

快。