Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

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一、Numpy的切片索引

1.1 使用slice内置函数(不常用)

ndarray对象的内容可以通过切片来访问,与 Python 中 list 的切片操作完全一样。 使用slice 并设置start, stop 及 step 参数进行;举例如下:

a = slice(2,9,2)    # 2为起点,9为终点,间隔为2
b = np.arange(0,10,1)  # b: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
print(b[a])   # 输出:[2 4 6 8]

1.2 使用 [] 切片 (常用,*** 非常重要***)

使用方式与slice相同,上面的例子可以书写为:

b = np.arange(0,10,1)
print(b[2:9:2])    # 输出:[2 4 6 8]

注意:

1.2.1  针对一维数组
  1. 切片时,中括号[]内数字之间的符号为冒号, 参数为:start:stop:step

  2. 若中括号[]内只有一个数字,则返回该索引对应的值;例如:b[2] 则返回 2

  3. 若中括号[][2:],则返回起始位置与后面的所有值;例如:b[2:] 则返回 [2 3 4 5 6 7 8 9]

  4. 若中括号[][2:6],则返回起始位置与终止位置之间的所有值;例如:b[2:6],返回[2 3 4 5]

1.2.2   针对二维数组,与一维数组类似,可以用冒号:代替所有

举例如下:

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

二、Numpy的高级索引

2.1 布尔索引 (常用,*** 非常重要***)

在高级索引中,最为有用的便是:布尔索引; 简单来说就是,在切片的中括号内[],使用筛选条件,该条件会返回一个布尔数据作为Mask,将需要的数据选取出来;实际上,我们并不需要知道Numpy是如何选取出来数据的,只要只要如何使用即可;举例如下:

b = np.arange(0,10,1)
print(b[b>5])    # [6 7 8 9]
print(b[(b>5) & (b<8)])   # [6 7]

注意点一:应用多个条件时,可以使用 &, 各个条件需要放在()内;如上例中的:b[(b>5) & (b<8)]注意点二:布尔索引不一定要对数组中的所有元素,也可以针对某一行或者某一列进行筛选;举例如下:

a = np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9],[10,11,12]])
print(a[(a[:,0]>2) & (a[:,1]<10)])  
# 输出:[[4 5 6] [7 8 9]]
# (a[:,0]>2) 选择出第一列大于2的所有行;
# (a[:,1]<10) 选择出第二列小于10的所有行,然后取交集得到最后结果;

2.2 花式索引

花式索引(Fancyindexing)是一个NumPy术语,它指的是利用整数数组进行索引。假设我们有一个8×4数组:

a = np.arange(32).reshape(8,4)

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

通过花式索引,我们可以进行如下操作:

选出指定的行,例如选出第1,3,5,7 行: print(a[[1,3,5,7]]),  输出为:

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

也可以传入负数,选出倒数的行,例如选出最后3行: print(a[[-3,-2,-1]]), 输出为:

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

也可以传入多个索引数组,返回对应值的一维数组,例如选出 (2,2), (3,3), (5,3) 三个数: print(a[[2,3,5],[2,3,3]]) , 输出为:

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

选出指定的列,例如选出第0,1, 3列:print(a[:,[1,2,3]]) , 输出为:

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

选出指定的行与指定的列,例如选出第0,2,3列,第2,5,6 行的一个3*3数组; print(a[[2,5,6]][:,[0,2,3]]), 输出为:

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

在上面的基础上,还可以通过交换输入的顺序,调整输出的顺序,例如:想要调换2,3列的顺序,同时调换 2,6 行的顺序;print(a[[6,5,2]][:,[0,3,2]])

Numpy的切片索引与高级索引怎么使用

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