这是Numpy学习系列第二部分,第一部分见Numpy-1
4. Array对象的存取
4.1 Array的Indexing,Slicing,Iterating
该部分集中在Numpy的array数据的存取,类似与pyhton的list的索引、切片等
>>>import numpy as np
>>>a = np.arange(8)
>>>a, a[0], a[5]
(array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]), 0, 5)
>>>a[1:5]
array([1, 2, 3, 4])
>>>a[:-1]
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6])
>>>a[::-1]
array([7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0])
>>>a[5:1:-2]
array([5, 3])
>>>a[::3] = -100
>>>a
array([-100, 1, 2, -100, 4, 5, -100, 7])
>>># iterat, Array对象也支持迭代协议
>>>for i in a:
... print(i * (1/3.))
-33.3333333333
0.333333333333
0.666666666667
-33.3333333333
1.33333333333
1.66666666667
-33.3333333333
2.33333333333
4.2 数据共享
与Python的list不同的是:通过下标、切片获取的新Array是和原Array共用一个数据空间,相当于引用.
>>>b = a[3:7]
>>>b
array([-100, 4, 5, -100])
>>>b[0] = 1
>>>a, b # a[3] <= b[0], a[3]=1
(array([-100, 1, 2, 1, 4, 5, -100, 7]),
array([ 1, 4, 5, -100]))
4.3 使用整数序列
Numpy除了可以使用类似Python的list方法获取元素外,还提供了整数序列和布尔数组获取元素. 它们均不与原Array共享数据空间.
使用整数序列时,将使用整数序列中的每个元素作为下标,整数序列可以使列表或数组.
>>># 获取a中下标为 0,1,1,0的元素,组成一个新Array,下标可以是负数
>>>a[[0, 1, 1, 0]], a[np.array([0, 1, 1, -1])]
(array([-100, 1, 1, -100]), array([-100, 1, 1, 7]))
>>>a[[0, 1]] = 10, 11 # 修改元素的值
>>>a
array([ 10, 11, 2, 1, 4, 5, -100, 7])
>>># a, b 不共享数据空间,修改b元素值并没有修改a的元素值
>>>b = a[[0, 1]]
>>>b[0] = 10000
>>>a, b
(array([ 10, 11, 2, 1, 4, 5, -100, 7]),
array([10000, 11]))
4.4 使用布尔数组
使用布尔数组作为下标获取新Array时,将布尔数组对应的下标为True的元素构成新Array. 注意两点:1. 不共享数据空间, 2. 只能使用布尔数组,不能使用布尔列表
>>># 注意以下两种的不同, list*2 相当于2个list相加,元素数为原来2倍,
>>># array*2则为array的乘法计算,为数据乘法计算,原始数相同,按整数数组取值
>>>a[np.array([True, False, True, False]*2)]
array([ 10, 2, 4, -100])
>>>a[np.array([True, False, True, False])*2]
array([ 2, 10, 2, 10])
>>># array数值计算,元素数相同,True实际数值为1,False为0
>>>np.array([True, False, True, False])*2
array([2, 0, 2, 0])
>>># 布尔数组修改元素
>>>a[np.array([True, False]*4)] = -1
>>>a
array([-1, 11, -1, 1, -1, 5, -1, 7])
布尔数组一般通过布尔运算获得的,如:
>>>a>2
array([False, True, False, False, False, True, False, True], dtype=bool)
>>>a, a[a>2]
(array([-1, 11, -1, 1, -1, 5, -1, 7]), array([11, 5, 7]))
这里仅集中在一维数组,下篇将涉及到多维数组的操作. 不过,对数组的存取方法以及共享情况都是一致的,特别是类似Python的list的切片等操作是共享数据空间(与list操作不同),整数序列和布尔数组的操作是不共享的.