Numpy中shape与reshape函数的核心区别与用法详解

晚来风

发布时间：2026-10-15| 4人浏览过

原创

本文详细解析Numpy中shape与reshape函数的区别。shape用于获取数组维度信息，返回元组；reshape用于改变数组形状而不修改原始数据，要求元素总数不变且返回视图。文章涵盖一维至三维数组的shape解读及reshape的参数规则，适合Python初学者参考。

1 shape()函数

shape函数用于读取矩阵或数组的维度信息。例如，shape[0]表示获取矩阵第一维度的长度，通常对应行数。该函数的输入参数可以是表示维度的整数，也可以是具体的矩阵对象。shape函数执行后返回一个元组（tuple），用以描述数组（矩阵）的具体维度或形状。具体示例如下：

w.shape[0]返回的是w的行数
w.shape[1]返回的是w的列数
df.shape()：查看行数和列数

当数组（矩阵）仅有一个维度时，shape属性仅包含shape[0]，其返回值为该一维数组中元素的总个数。通俗而言，即返回列数，因为一维数组可视作单行结构。在创建一维数组时，使用圆括号()或方括号[]均可，但若涉及多维数组，则必须使用方括号[]。

>>> a=np.array([1,2])
>>> a
array([1, 2])
>>> a.shape
(2L,)
>>> a.shape[0]
2L
>>> a.shape[1]
IndexError: tuple index out of range   #最后报错是因为一维数组只有一个维度，可以用a.shape或a.shape[0]来访问
 
#这个使用的是两个（）包裹，得到的数组和前面的一样
>>> a=np.array((1,2))
>>> a
array([1, 2])

当数组具有两个维度（即包含行和列）时，a.shape返回的元组将明确指示该数组的行数与列数。

 #注意二维数组要用（）和[]一起包裹起来，键入print a 会得到一个用2个[]包裹的数组（矩阵）
>>> b=np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
>>> b
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6]])
>>> b.shape
(2L, 3L)

总结:使用np.array（）创建数组时，

一维的可以直接np.array（[1,2,3]）或者np.array((1,2,3))

二维的要使用np.array（[[1,2,3],[1,2,3]]),用一个（）和一个[]把要输入的list包裹起来

三维的要使用np.array（[[[1,2,3],[1,2,3]]]）,用一个（）和两个[]把要输入的list包裹起来

>>> a=np.array([[[1,2],[3,4]]])
>>> a
array([[[1, 2],
        [3, 4]]])
>>> a.shape
(1L, 2L, 2L)

返回的元组表示3个维度各包含的元素的个数。所谓元素，在一维时就是元素的个数，二维时表示行数和列数，三维时a.shape【0】表示创建的块数，a.shape【1】和a.shape【2】表示每一块（每一块都是二维的）的行数和列数。

>>> a=np.ones([2,2,3])#创建两个2行3列的数组（矩阵）
>>> a
array([[[ 1.,  1.,  1.],
        [ 1.,  1.,  1.]],
 
       [[ 1.,  1.,  1.],
        [ 1.,  1.,  1.]]])

2 reshape()函数

reshape()函数用于改变数组的形状，且原始数据保持不变。需要注意的是，reshape()函数中的参数必须满足其乘积等于数组中数据的总数。

如：当我们将8个数使用(2,3)重新排列时，python会报错

import numpy as np
 
a=np.array([1,2,3,4])
b=np.array([[1,2,3,4],[4,5,6,7],[7,8,9,1]])
print("a:\n",a)
print("b:\n",b)
print(b.dtype)
 
a_r=a.reshape((2,2))  
print("a_r:\n",a_r)
d=a.reshape((-1,1))
print("d:\n",d)
e=a.reshape((1,-1))
print("e:\n",e)
#结果如下
a:
 [1 2 3 4]
c:
 [[1 2 3 4]
 [4 5 6 7]
 [7 8 9 1]]
int32
 
a_r:
 [[1 2]
 [3 4]]
d:
 [[1]
 [2]
 [3]
 [4]]
e:
 [[1 2 3 4]]

而且，reshape()函数得出的数组与原数组使用的是同一个存储空间，改变一个，另一个也随之改变。