6、numpy——高级索引

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数和切片的索引外，数组可以由整数数组索引、布尔索引及花式索引。

1、整数数组索引

1.1 以下实例获取数组中(0,0)，(1,1)和(2,0)位置处的元素。

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

输出结果

[1  4  5]

1.2 以下实例获取了 4X3 数组中的四个角的元素。 行索引是 [0,0] 和 [3,3]，而列索引是 [0,2] 和 [0,2]。

 import numpy as np 

 x = np.array([[  0,  1,  2],[  3,  4,  5],[  6,  7,  8],[  9,  10,  11]])
 print ('我们的数组是：' )
 print (x)
 print ('\n')
 rows = np.array([[0,0],[3,3]])
 cols = np.array([[0,2],[0,2]])
 y = x[rows,cols]
 print  ('这个数组的四个角元素是：')
 print (y)

输出结果：

我们的数组是：
[[ 0  1  2]
 [ 3  4  5]
 [ 6  7  8]
 [ 9 10 11]]

这个数组的四个角元素是：
[[ 0  2]
 [ 9 11]]

1.3 可以借助切片 : 或 … 与索引数组组合。

 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)

结果：

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

2、布尔索引

我们可以通过一个布尔数组来索引目标数组。

布尔索引通过布尔运算（如：比较运算符）来获取符合指定条件的元素的数组。

2.1 以下实例获取大于 5 的元素：

 import numpy as np
 x = np.array([[0, 1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8], [9, 10, 11]])
 print('我们的数组是：')
 print(x)
 print('\n')
 # 现在我们会打印出大于 5 的元素
 print('大于 5 的元素是：')
 print(x[x > 5])

输出结果;

我们的数组是：
[[ 0  1  2]
 [ 3  4  5]
 [ 6  7  8]
 [ 9 10 11]]

大于 5 的元素是：
[ 6  7  8  9 10 11]

2.2 使用了 ~（取补运算符）来过滤 NaN。

 import numpy as np 

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

执行结果：

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

2.3 以下实例演示如何从数组中过滤掉非复数元素。

 import numpy as np 

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

执行结果：

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

3、花式索引

花式索引指的是利用整数数组进行索引。

花式索引根据索引数组的值作为目标数组的某个轴的下标来取值。对于使用一维整型数组作为索引，如果目标是一维数组，那么索引的结果就是对应位置的元素；如果目标是二维数组，那么就是对应下标的行。

花式索引跟切片不一样，它总是将数据复制到新数组中。

3.1、传入顺序索引数组

 import numpy as np 

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

输出结果：

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

3.2、传入倒序索引数组

 import numpy as np 

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

执行结果：

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

3.3、传入多个索引数组（要使用np.ix_）

 import numpy as np 

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

执行结果：

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