深入了解NumPy 高级索引

淡淡的烟草味﹌ 2022-12-21 09:27 173阅读 0赞

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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**

以下实例获取数组中(0,0)，(1,1)和(2,0)位置处的元素。

import numpy as np

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

输出结果为：

> \[1  4  5\]

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 \[0,2\]。

import numpy as np

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)

输出结果为：

> 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：

import numpy as np

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(b)  
print©  
print(d)

输出结果为：

> \[\[5 6\]  
>  \[8 9\]\]  
> \[\[5 6\]  
>  \[8 9\]\]  
> \[\[2 3\]  
>  \[5 6\]  
>  \[8 9\]\]

**布尔索引**

我们可以通过一个布尔数组来索引目标数组。

布尔索引通过布尔运算（如：比较运算符）来获取符合指定条件的元素的数组。

以下实例获取大于 5 的元素：

import numpy as np

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\[x > 5\])

输出结果为：

> 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。

import numpy as np

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

输出结果为：

> \[ 1.   2.   3.   4.   5.\]

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\[np.iscomplex(a)\])

输出如下：

> \[2.0+6.j  3.5+5.j\]

**花式索引**

花式索引指的是利用整数数组进行索引。

花式索引根据索引数组的值作为目标数组的某个轴的下标来取值。对于使用一维整型数组作为索引，如果目标是一维数组，那么索引的结果就是对应位置的元素；如果目标是二维数组，那么就是对应下标的行。

花式索引跟切片不一样，它总是将数据复制到新数组中。

1、传入顺序索引数组

import numpy as np

x=np.arange(32).reshape((8,4))  
print (x\[\[4,2,1,7\]\])

输出结果为：

> \[\[16 17 18 19\]  
>  \[ 8  9 10 11\]  
>  \[ 4  5  6  7\]  
>  \[28 29 30 31\]\]

2、传入倒序索引数组

import numpy as np

x=np.arange(32).reshape((8,4))  
print (x\[\[-4,-2,-1,-7\]\])

输出结果为：

> \[\[16 17 18 19\]  
>  \[24 25 26 27\]  
>  \[28 29 30 31\]  
>  \[ 4  5  6  7\]\]

3、传入多个索引数组（要使用np.ix\_）

import numpy as np

x=np.arange(32).reshape((8,4))  
print (x\[np.ix\_(\[1,5,7,2\],\[0,3,1,2\])\])

输出结果为：

> \[\[ 4  7  5  6\]  
>  \[20 23 21 22\]  
>  \[28 31 29 30\]  
>  \[ 8 11  9 10\]\]

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