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Python基础教程:str、list

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2022-06-18
l[2:5] = 10 Traceback (most recent call last): File stdin, line 1, in module TypeError: can only assign an iterable numpy基本的索引和切片 import numpy as np arr = np.arange(10) arr array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) arr[5] 5 arr[

l[2:5] = 10

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: can only assign an iterable

numpy基本的索引和切片

import numpy as np

arr = np.arange(10)

arr

array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

arr[5]

5

arr[5:8]

array([5, 6, 7])

arr[5:8] = 12 # 这里不会像之前会报错

arr

array([ 0, 1, 2, 3, 4, 12, 12, 12, 8, 9])

如上所示,当你将一个标量赋值给一个切片对象时(如arr[5:8] = 12),该值会自动传播到整个选区。跟之前列表的分片的区别在于,numpy数组分片是原始数组的视图,数据没有被复制,视图上任何的修改都会直接反映到源数据上,如果不希望修改到源数据,则用arr[5:8].copy():

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'''

arr_slice = arr[5:8]

arr_slice

array([12, 12, 12])

arr_slice[1] = 99

arr_slice

array([12, 99, 12])

arr

array([ 0, 1, 2, 3, 4, 12, 99, 12, 8, 9])

arr_slice[:] = 66

arr

array([ 0, 1, 2, 3, 4, 66, 66, 66, 8, 9])

arr_slice_copy = arr[5:8].copy()

arr_slice_copy

array([66, 66, 66])

arr_slice_copy[:] = 88

arr_slice_copy

array([88, 88, 88])

arr

array([ 0, 1, 2, 3, 4, 66, 66, 66, 8, 9])

在一个二维数组中,各索引位置上的元素不再是标量而是一维数组:

arr2d = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])

arr2d[2]

array([7, 8, 9])

arr2d[0][2]

3

arr2d[0, 2]

3

按照行或者列来进行分片

arr2d

array([[1, 2, 3],

[4, 5, 6],

[7, 8, 9]])

arr2d[:2] # 取前两行,即第0行和第1行

array([[1, 2, 3],

[4, 5, 6]])

arr2d[:2, 1:] # 取前两行的第零列之后所有元素

array([[2, 3],

[5, 6]])

arr2d[:, 1:2] # 取所有行的第一列元素(列索引从0开始)

array([[2],

[5],

[8]])

arr2d[1, :2] # 取第一行的前两列的元素元素

array([4, 5])

arr2d[2, :1] # 取第二行的第零列元素

array([7])

arr2d[:, :1] # 取所有行的第零列元素

array([[1],

[4],

[7]])

arr2d[:, 1:] = 0 # 同样,分片表达式的赋值操作也会扩散到源数据

arr2d

array([[1, 0, 0],

[4, 0, 0],

[7, 0, 0]])

布尔型索引

假设我们有一个用于存储数据的数组以及一个存储姓名的数组(含有重复项)。

import numpy as np

from numpy.random import randint

names = np.array(['Bob', 'Joe', 'Bob', 'Will', 'Will', 'Joe', 'Joe', 'Bob'])

data = randint(6, size=(8, 4))

data

array([[2, 1, 2, 2],

[3, 3, 4, 2],

[0, 5, 3, 5],

[2, 1, 5, 2],

[1, 3, 0, 3],

[0, 0, 0, 1],

[0, 0, 0, 5],

[4, 2, 5, 1]])

假设每个名字都对应data数组中的一行,而我们想要选出对应于名字“Bob”的所有行。我们可以这样操作

names == 'Bob'

array([ True, False, True, False, False, False, False, True], dtype=bool)

data[names == 'Bob']

array([[2, 1, 2, 2],

[0, 5, 3, 5],

[4, 2, 5, 1]])

布尔型数组的长度必须跟被索引的数组长度一致,此外,还可以将布尔型数组跟分片、整数(或整数序列)混合使用

'''

'''

data[names == 'Bob', 2:]

array([[2, 2],

[3, 5],

[5, 1]])

data[names == 'Bob', 3]

array([2, 5, 1])

data[names == 'Bob', 3:]

array([[2],

[5],

[1]])

如果需要选取多个名字组合需要组合多个布尔条件,使用&(和)、|(或)之类的布尔算术运算符即可:

mask = (names == 'Bob') | (names == 'Will')

mask

array([ True, False, True, True, True, False, False, True], dtype=bool)

data[mask]

array([[2, 1, 2, 2],

[0, 5, 3, 5],

[2, 1, 5, 2],

[1, 3, 0, 3],

[4, 2, 5, 1]])

注意:Python关键字and和or在布尔型数据中无效

通过布尔型数组设置值是一种经常用到的手段,为了将data中所有的偶数设置为3,我们只需:

data

array([[2, 1, 2, 2],

[3, 3, 4, 2],

[0, 5, 3, 5],

[2, 1, 5, 2],

[1, 3, 0, 3],

[0, 0, 0, 1],

[0, 0, 0, 5],

[4, 2, 5, 1]])

data[data % 2 == 0] = 3

data

array([[3, 1, 3, 3],

[3, 3, 3, 3],

[3, 5, 3, 5],

[3, 1, 5, 3],

[1, 3, 3, 3],

[3, 3, 3, 1],

[3, 3, 3, 5],

[3, 3, 5, 1]])

花式索引

花式索引是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:

'''

'''

arr = np.empty((8, 4))

for i in range(8):

... arr[i] = i

...

arr

array([[ 0., 0., 0., 0.],

[ 1., 1., 1., 1.],

[ 2., 2., 2., 2.],

[ 3., 3., 3., 3.],

[ 4., 4., 4., 4.],

[ 5., 5., 5., 5.],

[ 6., 6., 6., 6.],

[ 7., 7., 7., 7.]])

arr[[3, 5, 0, 6]]

array([[ 3., 3., 3., 3.],

[ 5., 5., 5., 5.],

[ 0., 0., 0., 0.],

[ 6., 6., 6., 6.]])

arr[[3, -3, -1]]

array([[ 3., 3., 3., 3.],

[ 5., 5., 5., 5.],

[ 7., 7., 7., 7.]])

arr[[3, 5, 0, 6]]会索引源数组的第三行、第五行、第零行、第六行,然后组成新的视图返回,而arr[[3, -3, -1]]则会索引第三行、倒数第三行和倒数第一行

我们生成了一个8×4数组,然后传入两个索引数组[1, 5, 7, 2]、[0, 3, 1, 2],然后我们得到一个一维的数组

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

arr

array([[ 0, 1, 2, 3],

[ 4, 5, 6, 7],

[ 8, 9, 10, 11],

[12, 13, 14, 15],

[16, 17, 18, 19],

[20, 21, 22, 23],

[24, 25, 26, 27],

[28, 29, 30, 31]])

arr[[1, 5, 7, 2], [0, 3, 1, 2]]

array([ 4, 23, 29, 10])

下面我们分析一下上面的代码究竟发生了什么,第一个索引数组[1, 5, 7, 2],我们获取第一行、第五行、第七行和第二行,然后我们将根据第二个索引数组 [0, 3, 1, 2],获取第一行的第零列、第五行的三列……以此类推,最后,我们获得了一个一维的数组

当然,在有些情况下,我们希望按照不同的顺序获取源数组不同的行,并且还要在获取后,改动原来的列顺序,于是我们可以这样做:

'''

arr[[1, 5, 7, 2]]

array([[ 4, 5, 6, 7],

[20, 21, 22, 23],

[28, 29, 30, 31],

[ 8, 9, 10, 11]])

arr[[1, 5, 7, 2]][:, [2, 1, 3, 0]]

array([[ 6, 5, 7, 4],

[22, 21, 23, 20],

[30, 29, 31, 28],

[10, 9, 11, 8]])

arr[np.ix_([1, 5, 7, 2], [2, 1, 3, 0])]

array([[ 6, 5, 7, 4],

[22, 21, 23, 20],

[30, 29, 31, 28],

[10, 9, 11, 8]])

如上,我们既可以用arr[[1, 5, 7, 2]][:, [2, 1, 3, 0]]这样的方式获取获取不同的行,再改变其中的列顺序,同时也可以用np.ix_函数达到一样的目的,不过需要注意的一点是,花式索引跟分片不一样,它总是将数据复制到新的数组中:

arr1 = arr[np.ix_([1, 5, 7, 2], [2, 1, 3, 0])]

arr1

array([[ 6, 5, 7, 4],

[22, 21, 23, 20],

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