Python如何遍歷numpy陣列

2022-11-09 14:02:02

Python遍歷numpy陣列

下面是範例程式碼：

import numpy as np
num = np.zeros([2, 3])
[rows, cols] = num.shape
print(rows, cols)
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        print(num[i, j])

執行結果：

2 3
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numpy中陣列的遍歷技巧分享

在numpy中，當需要回圈處理陣列中的元素時，能用內建通函數實現的肯定首選通函數，只有當沒有可用的通函數的情況下，再來手動進行遍歷，遍歷的方法有以下幾種

1. 內建for迴圈

最基礎的遍歷方法還是for迴圈，用法如下

# 一維陣列，和普通的python序列物件一致
>>> a
array([0, 1, 2, 3, 4])
>>> for i in a:
... print(i)
...
0
1
2
3
4
# 二維陣列，每次遍歷一行，以列表的形式返回一行的元素
>>> a = np.arange(12).reshape(3, 4)
>>> a
array([[ 0, 1, 2, 3],
       [ 4, 5, 6, 7],
       [ 8, 9, 10, 11]])
 
>>> for i in a:
... print(i)
...
[0 1 2 3]
[4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]

for迴圈中得到的是對應元素的副本，所以通過上述方式只能存取，不能修改原始陣列中的值。

2. flat迭代器

陣列的flat屬性返回的是陣列的迭代器，通過這個迭代器，可以一層for迴圈就搞定多維陣列的存取，用法如下

>>> a
array([[ 0, 1, 2, 3],
       [ 4, 5, 6, 7],
       [ 8, 9, 10, 11]])
>>> for i in a.flat:
...     print(i)
...
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

3. nditer迭代器

numpy中的nditer函數可以返回陣列的迭代器，該迭代器的功能比flat更加強大和靈活，在遍歷多維陣列時，通過order引數可以指定遍歷的順序，C表示C語言的風格，優先處理行，F表示Fortran語言的風格，優先處理列，用法如下

>>> a
array([[ 0, 1, 2, 3],
       [ 4, 5, 6, 7],
       [ 8, 9, 10, 11]])
# 預設按行處理
>>> for i in np.nditer(a, order='C'):
... print(i)
...
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
# 按列處理
>>> for i in np.nditer(a, order='F'):
... print(i)
...
0
4
8
1
5
9
2
6
10
3
7
11

普通的遍歷只能存取元素，而nditer可以允許我們在遍歷的同時修改原始陣列中的元素，只需要op_flags引數即可，用法如下

>>> a
array([[ 0, 1, 2, 3],
       [ 4, 5, 6, 7],
       [ 8, 9, 10, 11]])
>>> for i in np.nditer(a, op_flags = ['readwrite']):
... i *= 2
...
>>> a
array([[ 0, 2, 4, 6],
       [ 8, 10, 12, 14],
       [16, 18, 20, 22]])
 
>>> for i in np.nditer(a, op_flags = ['writeonly']):
... i += 2
...
>>> a
array([[ 2, 4, 6, 8],
       [10, 12, 14, 16],
       [18, 20, 22, 24]])

nditer更強大的功能在於廣播遍歷，通過內建的廣播機制，可以實現兩個陣列的組合，用法如下

>>> a = np.arange(12).reshape(3, 4)
>>> a
array([[ 0, 1, 2, 3],
       [ 4, 5, 6, 7],
       [ 8, 9, 10, 11]])
>>> b = np.arange(4)
>>> b
array([0, 1, 2, 3])
>>> np.nditer([a, b])
<numpy.nditer object at 0x7f9db6b11170>
>>> for x,y in np.nditer([a,b]):
... print(x,y)
...
0 0
1 1
2 2
3 3
4 0
5 1
6 2
7 3
8 0
9 1
10 2
11 3
```
```
>>> b = np.arange(3).reshape(-1, 1)
>>> b
array([[0],
       [1],
       [2]])
>>> a
array([[ 0, 1, 2, 3],
       [ 4, 5, 6, 7],
       [ 8, 9, 10, 11]])
>>> for x,y in np.nditer([a,b]):
... print(x,y)
...
0 0
1 0
2 0
3 0
4 1
5 1
6 1
7 1
8 2
9 2
10 2
11 2

簡單的元素存取直接使用for迴圈迭代陣列即可，注意二維陣列和一維陣列的區別，nditer的3個特點對應不同的使用場景，當遇到對應的情況時，可以選擇nditer來進行遍歷。

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。