NumPy数组初始化（填充相同值）

Question

我需要创建一个长度为 n 的 NumPy 数组，数组里的每个元素都要是 v。

有没有比下面这个更好的方法：

a = empty(n)
for i in range(n):
    a[i] = v

我知道如果 v 是 0 或 1，可以用 zeros 和 ones 来实现。我也可以用 v * ones(n)，但是当 v 是 None 的时候就不行，而且速度也会慢很多。

Answer 1

我认为fill是最快的方法来实现这个功能。

a = np.empty(10)
a.fill(7)

你也应该尽量避免像你示例中那样进行循环。简单地使用a[:] = v就能通过numpy的广播功能完成你循环的工作。

Answer 2

更新于 Numpy 1.7.0：(感谢 @Rolf Bartstra 的提醒。)

a=np.empty(n); a.fill(5) 是最快的方式。

按照速度从快到慢排列：

%timeit a=np.empty(10000); a.fill(5)
100000 loops, best of 3: 5.85 us per loop

%timeit a=np.empty(10000); a[:]=5 
100000 loops, best of 3: 7.15 us per loop

%timeit a=np.ones(10000)*5
10000 loops, best of 3: 22.9 us per loop

%timeit a=np.repeat(5,(10000))
10000 loops, best of 3: 81.7 us per loop

%timeit a=np.tile(5,[10000])
10000 loops, best of 3: 82.9 us per loop

Answer 3

NumPy 1.8 版本引入了 np.full() 这个方法。这个方法比先用 empty() 创建一个空数组再用 fill() 填充要简单直接得多，适合用来创建一个填满特定值的数组：

>>> np.full((3, 5), 7)
array([[ 7.,  7.,  7.,  7.,  7.],
       [ 7.,  7.,  7.,  7.,  7.],
       [ 7.,  7.,  7.,  7.,  7.]])

>>> np.full((3, 5), 7, dtype=int)
array([[7, 7, 7, 7, 7],
       [7, 7, 7, 7, 7],
       [7, 7, 7, 7, 7]])

可以说，这就是创建一个填满特定值的数组的最佳方式，因为它清楚地说明了我们想要实现的目标（而且从理论上讲，这个方法可以非常高效，因为它只执行一个特定的任务）。