Python NumPy 索引与切片详解:从基础到高级用法
本文详细介绍 Python NumPy 库中数组的索引与切片技术。内容涵盖基础的一维及多维数组切片、整数数组索引、布尔索引以及花式索引的具体实现与差异,通过代码示例展示如何高效提取和处理数据,帮助开发者掌握 NumPy 核心数据处理技能。
1. 索引及切片
在 NumPy 数组中,可以通过索引和切片的方式访问或修改元素,其操作逻辑与 Python 原生列表的切片方式基本一致。
以下通过具体代码演示相关操作,代码中的注释将详细说明每一步的操作含义及作用。
(1)利用下标及内置函数进行索引切片
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
a = np.arange(10)#创建一个从0-9的一维数组
print(a)
i = slice(2, 7, 2)#从2开始到7结束,每隔1个元素进行索引,即start为1,stop为7,step为2
print(a[i])
运行上述代码后的输出结果如下:

(2)使用冒号分隔参数进行切片索引
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
a = np.arange(10)#创建一个从0-9的一维数组
print(a[2:7:2])#将起始、结束、步长使用冒号进行分割,表示索引切片
对应的输出结果如下:

(3)对部分元素进行索引并切片
a. 切取中间的一段
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
a = np.arange(10)#创建一个从0-9的一维数组
print(a[2:5])#从2-5进行切片
执行后的输出结果如下:

b. 切取某一个元素后的全部
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
a = np.arange(10)#创建一个从0-9的一维数组
print(a[3:])#从3开始进行打印,直到打印完整个数组
执行后的输出结果如下:

(4)对多维数组进行索引切片
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
print('从数组索引a[2:]处开始切片:')
print(b[2:])
print('数组第二列进行切片:')
print(b[..., 2])
print('数组第二行进行切片:')
print(b[2, ...])
print('从第二列开始切片:')
print(b[..., 1:])
运行代码后的输出结果如下:

2. 高级索引
(1)整数数组索引
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
c = b[[1, 0], [1, 0]]
print('对数组(1,1)和(0,0)处的元素进行索引切片:')
print(c)
运行代码后的输出结果如下:

(2)布尔索引
利用布尔数组对目标数组进行索引,该布尔数组通常由满足特定条件的布尔运算生成。
例如,以下代码用于提取数组中所有不小于 5 的元素:
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3, 5], [6, 9, 2, 0], [9, 3, 2, 7]])
print('数组中不小于5的数如下:')
print(a[a >= 5])
运行代码后的输出结果如下:

(3)花式索引
花式索引是指利用整数数组作为索引。其原理是根据索引数组中的值,将其作为目标数组特定轴的下标来取值。若目标为一维数组,索引结果即为对应下标的元素;若目标为二维数组,则提取对应位置的元素。需要注意的是,花式索引与切片不同,它始终会将数据复制到新数组中,而非视图。
"""
Author:XiaoMa
date:2021/12/30
"""
import numpy as np
x = np.arange(32).reshape((8, 4))
print('生成的数组为:')
print(x)
print('传入顺序索引数组:')
print(x[[4, 2, 1, 7]])
print('传入倒序索引数组:')
print(x[[-4, -2, -1, -1]])
print('传入多个索引数组:')
print(x[np.ix_([1, 5, 7, 2], [0, 3, 1, 2])])#输出的是两个向量不同维度组合的值
运行代码后的输出结果如下:

至此,关于 Python NumPy 索引及切片的使用方法介绍完毕。如需了解更多相关内容,建议查阅本站过往文章或继续浏览后续教程,感谢支持!
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