numpy.unique函數詳解

numpy.unique函數是numpy庫中一個非常實用的函數。本文將從不同的維度，對numpy.unique函數做詳細的闡述。

一、函數概述

    numpy.unique(ar, return_index=False, return_inverse=False, return_counts=False, axis=None)

numpy.unique函數用於去除數組中的重複元素，返回一個新的沒有重複元素的數組。該函數的具體參數解釋如下：

• ar: 輸入的數組
• return_index: 如果為True，則返回新列表中元素在舊列表中的位置（下標）。
• return_inverse: 如果為True，則返回舊列表中元素在新列表中的位置（下標）。
• return_counts: 如果為True，則每個唯一值的出現次數。
• axis: 坐標軸

二、去重操作

numpy.unique函數最基本的用途就是去重。以下是去重操作的示例代碼：

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5])
    print(np.unique(a))

運行結果：

    [1 2 3 4 5]

在上述代碼中，輸入的數組是a，函數np.unique(a)將返回一個新的沒有重複元素的數組，即[1,2,3,4,5]。

三、返回下標

有時候，我們需要得到去重後的數組元素在原數組中的下標。這時，我們可以使用return_index為True的方式，下面是一個示例：

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5])
    u, index = np.unique(a, return_index=True)
    print(u)
    print(index)

運行結果為：

    [1 2 3 4 5]
    [0 1 2 6 7]

其中，np.unique(a, return_index=True)返回去重後的數組及對應的下標，u為去重後的數組，index為對應的下標。

四、返回下標的逆序

有時候，我們需要得到原數組中的元素在去重後的數組的下標。這時，我們可以使用return_inverse為True的方式，下面是一個示例：

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5])
    u, index = np.unique(a, return_inverse=True)
    print(u)
    print(index)

運行結果為：

    [1 2 3 4 5]
    [0 1 2 0 1 2 3 4]

其中，np.unique(a, return_inverse=True)返回去重後的數組及原數組中元素在去重數組中的下標，u為去重後的數組，index為原數組中元素在去重數組中的下標。

五、返回每個元素出現次數

有時候，我們需要知道每個元素在原數組中出現的次數，這時我們可以使用return_counts為True的方式，下面是一個示例：

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5])
    u, count = np.unique(a, return_counts=True)
    print(u)
    print(count)

運行結果為：

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

其中，np.unique(a, return_counts=True)返回去重後的數組及每個元素在原數組中出現的次數，u為去重後的數組，count為每個元素在原數組中出現的次數。

六、在二維數組中去重

除了一維數組，numpy.unique函數也可以用於二維數組去重。下面是一個示例：

    import numpy as np
    a = np.array([[1, 2], [3, 4], [1, 2]])
    print(np.unique(a, axis=0))

運行結果為：

    [[1 2]
    [3 4]]

其中，np.unique(a, axis=0)表示對二維數組在第0軸（即行）進行去重，返回不包含重複行的數組。

七、多個數組去重

如果要對多個數組進行去重，我們可以使用numpy庫中的intersect1d函數。下面是一個示例：

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    b = np.array([3, 4, 5, 6, 7])
    c = np.array([5, 6, 7, 8, 9])
    print(np.intersect1d(a, b, c))

運行結果為：

    [5]

其中，np.intersect1d(a, b, c)表示對a, b, c三個數組進行去重，返回所有三個數組中共有的元素。

八、數組合併並去重

有時候，我們需要對多個數組進行合併並去重，這時我們可以使用numpy庫中的union1d函數。下面是一個示例：

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    b = np.array([3, 4, 5, 6, 7])
    c = np.array([5, 6, 7, 8, 9])
    print(np.union1d(a, b, c))

運行結果為：

    [1 2 3 4 5 6 7 8 9]

其中，np.union1d(a, b, c)表示將a, b, c三個數組合併並去重，返回合併後的數組。

總結

通過上述對numpy.unique函數的細緻講解，相信讀者已經對numpy.unique函數有了全面的認識。numpy.unique函數用途廣泛，可以用於一、二維數組的去重，也可以用於多個數組的合併與去重，而且還可以返回元素所在數組的下標以及出現次數等信息，非常方便實用。在實際編程中，讀者可以根據具體需要，在numpy.unique函數的基礎上，進一步擴展應用。