Python numpy.reshape(), 배열 차원 변경

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numpy.reshape() 함수를 사용하여 어떤 배열을 다른 차원의 배열로 변경하는 방법을 소개합니다. 다른 차원의 배열이란, 기존 배열의 행과 열의 개수가 다른 배열을 말합니다.

1. numpy.reshape()의 Syntax

reshape()는 배열의 차원을 변경합니다. 기존 배열의 요소의 개수는 변경되지 않으며, 호환이 가능한 차원으로만 변경이 가능합니다.

  • arr : 차원을 변경할 배열
  • newshape : 변경될 차원의 형태
  • order : Optional, 요소들을 읽는 순서 ('C', 'F', 'A' 사용 가능)
numpy.reshape(arr, newshape, order='C')

2. 1차원 배열을 2차원 배열(2x3)로 변환

아래 예제는 1차원 배열을 2차원 배열인 '2x3' 배열로 변환합니다.

  • reshape()는 기존 배열은 변형하지 않고, 복사된 배열에 대해서 차원을 변경하고 리턴
  • (2, 3)가 변경할 차원을 의미하는 newshape 인자이며, 2행 3열의 배열로 변경하라는 의미
import numpy as np

# 1차 배열 생성
arr1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])

# 2x3 배열로 변경
arr2 = np.reshape(arr1, (2, 3))

print("arr1:")
print(arr1)
print("arr2:")
print(arr2)

Output:

arr1:
[1 2 3 4 5 6]
arr2:
[[1 2 3]
 [4 5 6]]

그리고 np.reshape(array, newshape) 대신에, 직접 array.reshape(newshape)처럼 사용할 수도 있습니다.

import numpy as np

# 1차 배열 생성
arr1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])

# 2x3 배열로 변경
arr2 = arr1.reshape(2, 3)

print("arr1:")
print(arr1)
print("arr2:")
print(arr2)

Output:

arr1:
[1 2 3 4 5 6]
arr2:
[[1 2 3]
 [4 5 6]]

3. 2x3 배열을 3x2 배열로 변환

아래 예제는 reshape()를 이용하여 2차원 배열, '2x3' 배열을 '3x2' 배열로 변환하는 예제입니다.

import numpy as np

# 2X3 배열 생성
matrix1 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

# 3x2 배열로 변경
matrix2 = matrix1.reshape(3, 2)

print("matrix1:")
print(matrix1)
print("matrix2:")
print(matrix2)

Output:

matrix1:
[[1 2 3]
 [4 5 6]]
matrix2:
[[1 2]
 [3 4]
 [5 6]]

4. 1차원 배열을 ?x3 배열로 변환

reshape(-1, 3)는 3열로 배열의 차원을 변경하고 행의 개수는 상황에 맞게 결정됩니다. 즉, 행 또는 열에 -1을 사용하면 어떤 값으로 고정되는 것이 아니라 상황에 따라서 값이 추론되어 정해집니다.

아래 예제는 (-1, 3)는 1차 배열의 3열로 만들고, 행의 개수는 추론을하여 결정하는데, 요소 개수가 12개라서 4x3 배열이 생성됩니다.

import numpy as np

# 1X12 배열 생성
matrix1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])

# ?x3 배열로 변경
matrix2 = matrix1.reshape(-1, 3)

print("matrix1:")
print(matrix1)
print("matrix2:")
print(matrix2)

Output:

matrix1:
[ 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12]
matrix2:
[[ 1  2  3]
 [ 4  5  6]
 [ 7  8  9]
 [10 11 12]]

5. 1차원 배열을 3x? 배열로 변환

이번에는 열의 값을 -1로 설정하여, 추론을 통해 차원을 변경하는 예제입니다.

아래 예제에서 reshape(3, -1)은 1차원 배열을 3행으로 만들고 열의 개수는 추론을 통해 결정되는데, 요소 개수가 12개라서 3x4 배열이 생성됩니다.

import numpy as np

# 1X12 배열 생성
matrix1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12])

# 3x? 배열로 변경
matrix2 = matrix1.reshape(3, -1)

print("matrix1:")
print(matrix1)
print("matrix2:")
print(matrix2)

Output:

matrix1:
[ 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12]
matrix2:
[[ 1  2  3  4]
 [ 5  6  7  8]
 [ 9 10 11 12]]
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