NumPy在數組上的迭代

NumPy - 數組上的迭代

NumPy 包包含一個迭代器對象numpy.nditer。 它是一個有效的多維迭代器對象,可以用於在數組上進行迭代。 數組的每個元素可使用 Python 的標準Iterator介面來訪問。

讓我們使用arange()函數創建一個 3X4 數組,並使用nditer對它進行迭代。

示例 1

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '原始數組是:'
print a print  '\n'
print  '修改後的數組是:'
for x in np.nditer(a):
    print x,

輸出如下:

原始數組是:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

修改後的數組是:
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

示例 2

迭代的順序匹配數組的內容佈局,而不考慮特定的排序。 這可以通過迭代上述數組的轉置來看到。

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '原始數組是:'
print a
print  '\n'
print  '原始數組的轉置是:'
b = a.T
print b
print  '\n'
print  '修改後的數組是:'
for x in np.nditer(b):
    print x,

輸出如下:

原始數組是:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

原始數組的轉置是:

[[ 0 20 40]
 [ 5 25 45]
 [10 30 50]
 [15 35 55]]

修改後的數組是:
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

迭代順序

如果相同元素使用 F 風格順序存儲,則迭代器選擇以更有效的方式對數組進行迭代。

示例 1

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '原始數組是:'
print a print  '\n'
print  '原始數組的轉置是:'
b = a.T
print b
print  '\n'
print  '以 C 風格順序排序:'
c = b.copy(order='C')
print c for x in np.nditer(c):
    print x,
print  '\n'
print  '以 F 風格順序排序:'
c = b.copy(order='F')
print c
for x in np.nditer(c):
    print x,

輸出如下:

原始數組是:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

原始數組的轉置是:

[[ 0 20 40]
 [ 5 25 45]
 [10 30 50]
 [15 35 55]]

以 C 風格順序排序:

[[ 0 20 40]
 [ 5 25 45]
 [10 30 50]
 [15 35 55]]
0 20 40 5 25 45 10 30 50 15 35 55

以 F 風格順序排序:

[[ 0 20 40]
 [ 5 25 45]
 [10 30 50]
 [15 35 55]]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

示例 2

可以通過顯式提醒,來強制nditer對象使用某種順序:

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '原始數組是:'
print a
print  '\n'
print  '以 C 風格順序排序:'
for x in np.nditer(a, order =  'C'):
    print x,
print  '\n'
print  '以 F 風格順序排序:'
for x in np.nditer(a, order =  'F'):
    print x,

輸出如下:

原始數組是:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

以 C 風格順序排序:

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

以 F 風格順序排序:

0 20 40 5 25 45 10 30 50 15 35 55

修改數組的值

nditer對象有另一個可選參數op_flags。 其默認值為只讀,但可以設置為讀寫或只寫模式。 這將允許使用此迭代器修改數組元素。

示例

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '原始數組是:'
print a
print  '\n'
for x in np.nditer(a, op_flags=['readwrite']):
    x[...]=2*x
print  '修改後的數組是:'
print a

輸出如下:

原始數組是:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

修改後的數組是:
[[ 0 10 20 30]
 [ 40 50 60 70]
 [ 80 90 100 110]]

外部迴圈

nditer類的構造器擁有flags參數,它可以接受下列值:

序號 參數及描述
1. c_index 可以跟蹤 C 順序的索引
2. f_index 可以跟蹤 Fortran 順序的索引
3. multi-index 每次迭代可以跟蹤一種索引類型
4. external_loop 給出的值是具有多個值的一維數組,而不是零維數組

示例

在下面的示例中,迭代器遍曆對應於每列的一維數組。

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '原始數組是:'
print a
print  '\n'
print  '修改後的數組是:'
for x in np.nditer(a, flags =  ['external_loop'], order =  'F'):
    print x,

輸出如下:

原始數組是:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

修改後的數組是:
[ 0 20 40] [ 5 25 45] [10 30 50] [15 35 55]

廣播迭代

如果兩個數組是可廣播的nditer組合對象能夠同時迭代它們。 假設數組a具有維度 3X4,並且存在維度為 1X4 的另一個數組b,則使用以下類型的迭代器(數組b被廣播到a的大小)。

示例

import numpy as np
a = np.arange(0,60,5)
a = a.reshape(3,4)
print  '第一個數組:'
print a
print  '\n'
print  '第二個數組:'
b = np.array([1,  2,  3,  4], dtype =  int)
print b
print  '\n'
print  '修改後的數組是:'
for x,y in np.nditer([a,b]):
    print  "%d:%d"  %  (x,y),

輸出如下:

第一個數組:
[[ 0 5 10 15]
 [20 25 30 35]
 [40 45 50 55]]

第二個數組:
[1 2 3 4]

修改後的數組是:
0:1 5:2 10:3 15:4 20:1 25:2 30:3 35:4 40:1 45:2 50:3 55:4

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