numpy 向外扩充

在NumPy库中，"向外扩充"通常是指对数组的边界添加额外的值，以便于执行特定操作时保持数组尺寸不变，或者填充新元素。这主要有两种常见的方式：`numpy.pad` 函数和广播机制。

1. **`numpy.pad` 函数**：
`numpy.pad` 函数允许你指定要在数组边缘添加的模式（mode）。常见的模式包括：
- `'constant'`: 添加常数值（默认是零）
- `'edge'`: 取边缘的元素
- `'wrap'`: 类似于数组是环形的一样，下一个元素连接到第一个

例如：

   import numpy as np
   arr = np.array([1, 2, 3])
   padded_arr = np.pad(arr, pad_width=1, mode='constant', constant_values=0)
   print(padded_arr)  # 输出：array([0, 1, 2, 3, 0])

2. **广播机制**：
NumPy中的广播规则允许直接操作形状不同的数组，通过“向外”扩展较小的数组以匹配较大数组的形状。如果两个数组需要在某个维度上扩展，那么较小的数组会被重复多次，直到其形状与另一个数组相同。

   a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
   b = np.array(5)
   result = a + b  # 这里b会沿着行和列进行扩展，然后与a对应位置相加
   print(result)  # 输出：[[ 6  7]
                     #        [ 8  9]]