全球消息!Python NumPy教程之遍历数组详解
来源:脚本之家    时间:2022-08-29 15:48:05

NumPy 包包含一个迭代器对象numpy.nditer。它是一个高效的多维迭代器对象,使用它可以迭代数组。使用 Python 的标准迭代器接口访问数组的每个元素。

# 用于遍历数组的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(12)
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组
a = a.reshape(3,4)
 
print("Original array is:")
print(a)
print()
 
print("Modified array is:")
 
# 迭代数组
for x in geek.nditer(a):
    print(x)

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Modified array is:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


【资料图】

选择迭代的顺序以匹配数组的内存布局,而不考虑特定的顺序。这可以通过迭代上述数组的转置来看出。

# 用于迭代转置的 Python 程序
# array
 
import numpy as geek 
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(12)
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组
a = a.reshape(3,4) 
    
print("Original array is:")
print(a)
print()  
    
# 原始数组的转置
b = a.T 
    
print("Modified array is:")
for x in geek.nditer(b): 
    print(x)

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Modified array is:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

控制迭代顺序

有时以特定顺序访问数组元素很重要,而与内存中元素的布局无关。nditer 对象提供了一个 order 参数来控制迭代的这一方面。具有上述行为的默认设置是 order="K" 以保持现有顺序。这可以用 order="C" 覆盖 C 订单和 order="F" 用于 Fortran 订单。

代码#1:

# 用于使用特定顺序迭代数组的 Python 程序
 
import numpy as geek 
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(12) 
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组 
a = a.reshape(3,4) 
 
print("Original array is:") 
print(a)
print()  
 
print("Modified array in C-style order:")
 
# 具有 3 行和 4 行的形状数组,以给定的顺序排列数组
for x in geek.nditer(a, order = "C"): 
    print(x)

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Modified array in C-style order:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

代码#2:

# 用于使用特定顺序迭代数组的 Python 程序
 
import numpy as geek 
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(0,60,5) 
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组
a = a.reshape(3,4) 
 
print("Original array is:") 
print(a)
print()  
 
print("Modified array in F-style order:")
 
# 以给定顺序迭代数组
for x in geek.nditer(a, order = "F"): 
    print(x)

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Modified array in F-style order:
0 4 8 1 5 9 2 6 10 3 7 11

修改数组值

nditer 对象有另一个可选参数,称为op_flags。其默认值为只读,但可以设置为读写或只写模式。这将启用使用此迭代器修改数组元素。

# 用于修改数组值的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(12)
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组
a = a.reshape(3,4)
print("Original array is:")
print(a)
print()
 
# 修改数组值
for x in geek.nditer(a, op_flags = ["readwrite"]):
    x[...] = 5*x
print("Modified array is:")
print(a)

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Modified array is:
[[ 0 5 10 15]
[20 25 30 35]
[40 45 50 55]]

外环:

nditer构造函数有一个flags参数,可以取以下值

范围描述
external_loop导致给定的值是具有多个值的一维数组,而不是零维数组
c_indexC_order索引可以被跟踪
f_index跟踪 Fortran_order 索引
multi-index可以跟踪每次迭代一个索引的类型

代码#1:

# 使用外部循环迭代数组值的 Python 程序
 
import numpy as geek 
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(12) 
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组
a = a.reshape(3,4) 
 
print("Original array is:") 
print(a) 
print()  
 
print("Modified array is:") 
for x in geek.nditer(a, flags = ["external_loop"], order = "C"):
    print(x)

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Modified array is:
[ 0 1 2 3] [ 4 5 6 7] [8 9 10 11]

代码#2:

# 使用 f_index 迭代数组值的 Python 程序
 
import numpy as geek 
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(6)
 
# 具有 2 行和 3 列的形状数组
a = a.reshape(2,3)
 
print("Original array is:")
print(a)
print()
 
# 使用 f_index 参数迭代数组
it = geek.nditer(a, flags=["f_index"])
while not it.finished:
      print("%d <%d>" % (it[0], it.index), end=" ")
      it.iternext()

输出:

Original array is:
[[ 0 1 2]
[ 3 4 5]]

0 <0> 1 <2> 2 <4> 3 <1> 4 <3> 5 <5>

广播迭代

如果两个数组是可广播的,则组合的nditer对象能够同时对它们进行迭代。假设一个数组a的维度为3X4,并且还有另一个维度为1X4的数组b,则使用以下类型的迭代器(数组b广播到a的大小)。

# 用于迭代数组的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
# 使用排列方法创建数组
a = geek.arange(12)
 
# 具有 3 行和 4 列的形状数组
a = a.reshape(3,4) 
 
print("First array is:") 
print(a)
print()  
 
# 使用数组方法创建第二个数组
print("Second array is:") 
b = geek.array([5, 6, 7, 8], dtype = int) 
print(b)  
print() 
 
print("Modified array is:")
for x,y in geek.nditer([a,b]): 
    print("%d:%d" % (x,y))

输出:

First array is:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]

Second array is:
[5 6 7 8]

Modified array is:
0:5 1:6 2:7 3:8 4:5 5:6 6:7 7:8 8:5 9:6 10:7 11:8

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