Numpy切片初探--Numpy(三)

NumPy 切片和索引

ndarray对象的内容可以通过索引或切片来访问和修改,与 Python 中 list 的切片操作一样。

ndarray 数组可以基于 0 - n 的下标进行索引,切片对象可以通过内置的 slice 函数,并设置 start, stop 及 step 参数进行,从原数组中切割出一个新数组。

a = np.arange(10)
s = slice(2,7,2)   # 从索引 2 开始到索引 7 停止,间隔为2
print (a[s])

得到:

[2 4 6]

例2:

a=np.arange(10)
s =slice(2,7,2)
print(a[s])

得到同样的结果:

[2 4 6]

以上实例中,我们首先通过 arange() 函数创建 ndarray 对象。 然后,分别设置起始,终止和步长的参数为 2,7 和 2。

我们也可以通过冒号分隔切片参数 start:stop:step 来进行切片操作:

a = np.arange(10)  
b = a[2:7:2]   # 从索引 2 开始到索引 7 停止,间隔为 2
print(b)

通过:的方式同样得到:

[2 4 6]

冒号 : 的解释:如果只放置一个参数,如 [2],将返回与该索引相对应的单个元素。如果为 [2:],表示从该索引开始以后的所有项都将被提取。如果使用了两个参数,如 [2:7],那么则提取两个索引(不包括停止索引)之间的项。

a = np.arange(10)  # [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
b = a[5] 
print(b)
5

从2开始提取后面的所有元素:

a = np.arange(10)
print(a[2:])

得到:

[2 3 4 5 6 7 8 9]

区间为[2,5) 取左不取右:

a = np.arange(10)  # [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
print(a[2:5])

得到:

[2 3 4]

一个更大的例子,同上:

import numpy as np
 
a = np.array([[1,2,3],[3,4,5],[4,5,6]])
print(a)
# 从某个索引处开始切割
print(‘从数组索引 a[1:] 处开始切割‘)
print(a[1:])
[[1 2 3]
 [3 4 5]
 [4 5 6]]
从数组索引 a[1:] 处开始切割
[[3 4 5]
 [4 5 6]]

综合例子:

import numpy as np
 
a = np.array([[1,2,3],[3,4,5],[4,5,6]])  
print (a[...,1])   # 第2列元素
print (a[1,...])   # 第2行元素
print (a[...,1:])  # 第2列及剩下的所有元素

同样:

[2 4 5]
[3 4 5]
[[2 3]
 [4 5]
 [5 6]]

在多维数组的切片中,使用 , 区分维数。

a=np.arange(0,12)
a.shape=(3,4)
print(a)
print(a[0:2,1:3])

注意观察维数的变化,维数也是相当重要的一个概念:

[[ 0  1  2  3]
 [ 4  5  6  7]
 [ 8  9 10 11]]
[[1 2]
 [5 6]]

可以把冒号左边的数看成是横坐标,右边的数看成是纵坐标,四个坐标做笛卡尔积,即取数组 a 下标是 (0,1),(0,2),(1,1),(1,2) 四个位置的数。

NumPy 高级索引

NumPy 比一般的 Python 序列提供更多的索引方式。除了之前看到的用整数和切片的索引外,数组可以由整数数组索引、布尔索引及花式索引。

整数数组索引

import numpy as np 
x = np.array([[1,  2],  [3,  4],  [5,  6]]) 
y = x[[0,1,2],  [0,1,0]]  
print (y)
[1 4 5]

以下实例获取数组中(0,0),(1,1)和(2,0)位置处的元素。

前面的后面分别按顺序做一次笛卡尔积

以下实例获取了 4X3 数组中的四个角的元素。 行索引是 [0,0] 和 [3,3],而列索引是 [0,2] 和 [0,2]。

x = np.array([[  0,  1,  2],[  3,  4,  5],[  6,  7,  8],[  9,  10,  11]])  
print (‘我们的数组是:‘ )
print (x)
print (‘\n‘)
rows = np.array([[0,0],[3,3]]) 
cols = np.array([[0,2],[0,2]]) 
y = x[rows,cols]  
print  (‘这个数组的四个角元素是:‘)
print (y)
我们的数组是:
[[ 0  1  2]
 [ 3  4  5]
 [ 6  7  8]
 [ 9 10 11]]

? 这个数组的四个角元素是:

    [[ 0  2]
     [ 9 11]]

返回的结果是包含每个角元素的 ndarray 对象。

可以借助切片 : 或 … 与索引数组组合。如下面例子:

a = np.array([[1,2,3], [4,5,6],[7,8,9]])
b = a[1:3, 1:3]
c = a[1:3,[1,2]]
d = a[...,1:]
print(a)
print(b)
print(c)
print(d)

得到:

[[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]
[[5 6]
 [8 9]]
[[5 6]
 [8 9]]
[[2 3]
 [5 6]
 [8 9]]

布尔索引

x = np.array([[  0,  1,  2],[  3,  4,  5],[  6,  7,  8],[  9,  10,  11]])  
print (‘我们的数组是:‘)
print (x)
print (‘\n‘)
# 现在我们会打印出大于 5 的元素  
print  (‘大于 5 的元素是:‘)
print (x[x >  5])

得到:

    我们的数组是:
    [[ 0  1  2]
     [ 3  4  5]
     [ 6  7  8]
     [ 9 10 11]]


?    
?    大于 5 的元素是:
?    [ 6  7  8  9 10 11]

以下实例使用了 ~(取补运算符)来过滤 NaN.

a = np.array([np.nan,  1,2,np.nan,3,4,5])  
print (a[~np.isnan(a)])

得到:

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

以下实例演示如何从数组中过滤掉非复数元素。

import numpy as np 
 
a = np.array([1,  2+6j,  5,  3.5+5j])  
print (a[np.iscomplex(a)])

得到:

[2. +6.j 3.5+5.j]

PS:
关于使用切片的方法,还有待进一步的研究,以后会更新~

Numpy切片初探--Numpy(三)

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