numpy 常用工具函数 —— np.bincount/np.average

numpy 常用api(一) 
numpy 常用api(二)

一个函数提供 random_state 的关键字参数(keyword parameter):是为了结果的可再现性(reoccurrence)或叫可重复性。

1. np.bincount():统计次数

接口为:

  1. numpy.bincount(x, weights=None, minlength=None)
  • 1

尤其适用于计算数据集的标签列(y_train)的分布(distribution),也即获得 class distribution :

  1. >>> np.bincount(y_train.astype(np.int32))
  • 1
  1. >>> np.bincount(np.array([0, 1, 1, 3, 2, 1, 7]))
  2. array([1, 3, 1, 1, 0, 0, 0, 1], dtype=int32)
  3. # 分别统计0-7分别出现的次数
  • 1
  • 2
  • 3

If weights is specified the input array is weighted by it, i.e. if a value n is found at position i, out[n] += weight[i] instead of out[n] += 1.

  1. >>> w = np.array([0.3, 0.5, 0.2, 0.7, 1., -0.6]) # weights
  2. >>> x = np.array([0, 1, 1, 3, 2, 2])
  3. >>> np.bincount(x, w)
  4. array([ 0.3, 0.7, 0.4, 0.7])
  5. # 0: 0.3
  6. # 1:0.5+0.2
  7. # 2: 1+(-0.6)
  8. # 3: 0.7
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  • 8

np.bincount() 从零开始计数;

  1. >>> np.bincount([3, 4, 4, 3, 3, 5])
  2. array([0, 0, 0, 3, 2, 1], dtype=int32)
  3. # 分别表示0出现的次数,
  4. # 1出现的次数,
  5. # 2出现的次数,
  6. # 。。。
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2. np.average()

np.average(X, axis=0, weights=w) == w.dot(X)

等式左部表示加权平均,sum(w)==1时才有意义,也即等式的左部比等式的右部多了一层加权平均的意义,内积代表着实现该意义的动作。

  1. X = np.array([[.9, .1],
  2. [.8, .2],
  3. [.4, .6]])
  4. w = np.array([.2, .2, .6])
  5. print(w.dot(X))
  6. print(np.average(X, axis=0, weights=w))
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在一些情况下只能使用np.average()而无法使用简单的矩阵乘法操作: 
比如:

  1. P = np.asarray([c.predict_proba(X) for c in clfs])
  2. # 此时P是一个三维矩阵
  3. # (# of clfs) * (# of samples) * (# of classes)
  4. np.average(P, axis=0, weights=w)
  5. # 此时的shape为 ((# of samples) * (# of classes))
  6. # 仍然维持行和为1
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也有一些情况下只能使用 np.average 而无法使用dot(矩阵乘法,matrix multiplication)运算:

  1. def predict_proba(self, X):
  2. probas = np.asarray([clf.predict_proba(X) for clf in self.classifiers_])
  3. # return self.weights.dot(probas)
  4. # 此时self.weights有未赋值的风险
  5. # None类型肯定是不支持dot函数的
  6. return np.average(probas, axis=0, weights=self.weights)
  7. # np.average的功能便是,如果weights参数为None
  8. # 就执行正常的求平均操作

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