NumPy 高級索引

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數和切片的索引外，數組可以由整數數組索引、布爾索引及花式索引。

整數數組索引

以下實例獲取數組中(0,0)，(1,1)和(2,0)位置處的元素。

實例

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

輸出結果為：

[1  4  5]

以下實例獲取了 4X3 數組中的四個角的元素。 行索引是 [0,0] 和 [3,3]，而列索引是 [0,2] 和 [0,2]。

實例

import numpy as np x = np.array([[ 0, 1, 2],[ 3, 4, 5],[ 6, 7, 8],[ 9, 10, 11]]) print ('我們的數組是：' ) print (x) print ('\n') rows = np.array([[0,0],[3,3]]) cols = np.array([[0,2],[0,2]]) y = x[rows,cols] print ('這個數組的四個角元素是：') print (y)

輸出結果為：

我們的數組是：
[[ 0  1  2]
 [ 3  4  5]
 [ 6  7  8]
 [ 9 10 11]]


這個數組的四個角元素是：
[[ 0  2]
 [ 9 11]]

返回的結果是包含每個角元素的 ndarray 對象。

可以借助切片 : 或 … 與索引數組組合。如下面例子：

實例

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(c) print(d)

輸出結果為：

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

布爾索引

我們可以通過一個布爾數組來索引目標數組。

布爾索引通過布爾運算（如：比較運算符）來獲取符合指定條件的元素的數組。

以下實例獲取大於 5 的元素：

實例

import numpy as np x = np.array([[ 0, 1, 2],[ 3, 4, 5],[ 6, 7, 8],[ 9, 10, 11]]) print ('我們的數組是：') print (x) print ('\n') # 現在我們會列印出大於 5 的元素 print ('大於 5 的元素是：') print (x[x > 5])

輸出結果為：

我們的數組是：
[[ 0  1  2]
 [ 3  4  5]
 [ 6  7  8]
 [ 9 10 11]]


大於 5 的元素是：

[ 6  7  8  9 10 11]

以下實例使用了 ~（取補運算符）來過濾 NaN。

實例

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

輸出結果為：

[ 1.   2.   3.   4.   5.]

以下實例演示如何從數組中過濾掉非複數元素。

實例

import numpy as np a = np.array([1, 2+6j, 5, 3.5+5j]) print (a[np.iscomplex(a)])

輸出如下：

[2.0+6.j  3.5+5.j]

花式索引

花式索引指的是利用整數數組進行索引。

花式索引根據索引數組的值作為目標數組的某個軸的下標來取值。對於使用一維整型數組作為索引，如果目標是一維數組，那麼索引的結果就是對應位置的元素；如果目標是二維數組，那麼就是對應下標的行。

花式索引跟切片不一樣，它總是將數據複製到新數組中。

1、傳入順序索引數組

實例

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

輸出結果為：

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

2、傳入倒序索引數組

實例

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

輸出結果為：

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

3、傳入多個索引數組（要使用np.ix_）

實例

import numpy as np x=np.arange(32).reshape((8,4)) print (x[np.ix_([1,5,7,2],[0,3,1,2])])

輸出結果為：

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