Срезы в массивах python

Срезы в массивах python

Здравствуйте! Я продолжаю работу над пособием по python-библиотеке NumPy.

В прошлой части мы научились создавать массивы и их печатать. Однако это не имеет смысла, если с ними ничего нельзя делать.

Сегодня мы познакомимся с операциями над массивами.

Базовые операции

Математические операции над массивами выполняются поэлементно. Создается новый массив, который заполняется результатами действия оператора.

Для этого, естественно, массивы должны быть одинаковых размеров.

Также можно производить математические операции между массивом и числом. В этом случае к каждому элементу прибавляется (или что вы там делаете) это число.

NumPy также предоставляет множество математических операций для обработки массивов:

Полный список можно посмотреть здесь.

Многие унарные операции, такие как, например, вычисление суммы всех элементов массива, представлены также и в виде методов класса ndarray.

По умолчанию, эти операции применяются к массиву, как если бы он был списком чисел, независимо от его формы. Однако, указав параметр axis, можно применить операцию для указанной оси массива:

Индексы, срезы, итерации

Одномерные массивы осуществляют операции индексирования, срезов и итераций очень схожим образом с обычными списками и другими последовательностями Python (разве что удалять с помощью срезов нельзя).

У многомерных массивов на каждую ось приходится один индекс. Индексы передаются в виде последовательности чисел, разделенных запятыми (то бишь, кортежами):

Когда индексов меньше, чем осей, отсутствующие индексы предполагаются дополненными с помощью срезов:

b[i] можно читать как b[i, ]. В NumPy это также может быть записано с помощью точек, как b[i, . ].

Например, если x имеет ранг 5 (то есть у него 5 осей), тогда

  • x[1, 2, . ] эквивалентно x[1, 2, :, :, :],
  • x[. , 3] то же самое, что x[:, :, :, :, 3] и
  • x[4, . , 5, :] это x[4, :, :, 5, :].

Итерирование многомерных массивов начинается с первой оси:

Однако, если нужно перебрать поэлементно весь массив, как если бы он был одномерным, для этого можно использовать атрибут flat:

Манипуляции с формой

Как уже говорилось, у массива есть форма (shape), определяемая числом элементов вдоль каждой оси:

Форма массива может быть изменена с помощью различных команд:

Порядок элементов в массиве в результате функции ravel() соответствует обычному "C-стилю", то есть, чем правее индекс, тем он "быстрее изменяется": за элементом a[0,0] следует a[0,1]. Если одна форма массива была изменена на другую, массив переформировывается также в "C-стиле". Функции ravel() и reshape() также могут работать (при использовании дополнительного аргумента) в FORTRAN-стиле, в котором быстрее изменяется более левый индекс.

Метод reshape() возвращает ее аргумент с измененной формой, в то время как метод resize() изменяет сам массив:

Читайте также:  Как в libreoffice сохранить в pdf

Если при операции такой перестройки один из аргументов задается как -1, то он автоматически рассчитывается в соответствии с остальными заданными:

Объединение массивов

Несколько массивов могут быть объединены вместе вдоль разных осей с помощью функций hstack и vstack.

hstack() объединяет массивы по первым осям, vstack() — по последним:

Функция column_stack() объединяет одномерные массивы в качестве столбцов двумерного массива:

Аналогично для строк имеется функция row_stack().

Разбиение массива

Используя hsplit() вы можете разбить массив вдоль горизонтальной оси, указав либо число возвращаемых массивов одинаковой формы, либо номера столбцов, после которых массив разрезается "ножницами":

Функция vsplit() разбивает массив вдоль вертикальной оси, а array_split() позволяет указать оси, вдоль которых произойдет разбиение.

Копии и представления

При работе с массивами, их данные иногда необходимо копировать в другой массив, а иногда нет. Это часто является источником путаницы. Возможно 3 случая:

Вообще никаких копий

Простое присваивание не создает ни копии массива, ни копии его данных:

Python передает изменяемые объекты как ссылки, поэтому вызовы функций также не создают копий.

Представление или поверхностная копия

Разные объекты массивов могут использовать одни и те же данные. Метод view() создает новый объект массива, являющийся представлением тех же данных.

Срез массива это представление:

Глубокая копия

Метод copy() создаст настоящую копию массива и его данных:

ТеХнический подход к емаксо-питонной плазме

четверг, 3 марта 2011 г.

Однотипные срезы массивов в python

Известно, что в python есть такая замечательная вещь, как срезы массивов (списков, кортежей и т.д.). По сути, в качестве начала и конца среза передаются положения элементов в массиве. Например,

Видно, что по сути отсчёт ведётся не по элементам, а по промежуткам между элементами, при этом на выходе даются все элементы, попадающие в заданный интервал промежутков. Особый интерес представляют отрицательные индексы, являющиеся по сути обратным отсчётом промежутков с конца массива.

Однако, что делать, если, скажем, имеется набор экспериментальных данных, которые мы хотим обрезать, основываясь на значениях, нежели на положении элементов в массивах? Допустим, есть список x,

из которого надо вырезать 1.2 2.7, то результат True, в противном случае False. Стало быть, передавая x Автор: Maxim G. Ivanov на четверг, марта 03, 2011

9 комментариев:

А можно сделать еще проще:

from math import *
import numpy as np

x = np.arange(0, 2*pi, 0.1)
i = np.where((x 1.4))
#Теперь в i у вас индексы значений удовлетворяющих условиям

In [9]: x[i]
Out[9]:
array([ 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2. , 2.1, 2.2, 2.3, 2.4,
2.5, 2.6])

Строки и списки в Python состоят из элементов, занимающих свои нумерованные позиции в иерархии. К любому элементу, можно обратиться по его порядковому номеру — индексу. Отсчет начинается с нуля и ведется слева направо.

Читайте также:  Восстановить удаленные сообщения в вотсапе андроид

Индекс строки в Python

Строка представляет собой упорядоченный набор символов. Это значит, что каждый символ в строке занимает свое место — индекс. Например, у строки ‘string’, символ ‘s’ имеет индекс 0 и далее по порядку:

Первый по счету символ в строке всегда будет иметь индекс 0. Таким образом, обратившись по индексу к элементу, мы можем узнать его значение. В чем и состоит смысл индексов. У пробела, так же есть индекс.

Так мы получим всю строку целиком:

get_str = ‘это строка’
print(get_str)
это строка

А здесь, обратившись по индексу 5, получаем его значение — символ ‘t’.

get_s = ‘это строка’
print(get_s[5])
t

При обращении к несуществующему индексу, программа выведет ошибку.

get_s = ‘это строка’
print(get_s[10])
IndexError: string index out of range

Отрицательный индекс

Мы знаем точно, что у первого символа строки всегда будет индекс 0. А как насчет последнего символа? Ведь длина строки не всегда заранее известна. Для закрепления постоянного индекса для последнего символа, Python вводит понятие отрицательного индекса и предлагает вести отсчет наоборот, справа налево.

P y t h o n
-6 -5 -4 -3 -2 -1

get_last = ‘Python’
print(get_last[-1])
n

Срез строки в Python

Иногда требуется получить из строки не один символ, а сразу несколько по некоторой закономерности — первые 2, каждый 3-ий или 4 последних. Для этого существуют срезы. Мы выборочно срезаем нужные символы и обращаемся по срезу. Надо отметить, что физически срезанные символы, остаются на своих местах. Сама строка никоим образом не меняется, мы работаем со срезанными копиями.

Возьмем первые три символа у строки ‘срезы Python’. В параметрах передадим два индекса — начало и конец среза. При срезе первый индекс входит включительно, а второй индекс не входит в выборку.

slice = ‘срезы Python’
print(slice[0:3])
сре #символ ‘з’ не попал в выборку

Если не указаны начало или конец среза, то по умолчанию берётся первый или последний элемент коллекции.

slice = ‘срезы Python’
print(slice[6:])
Python #с индекса 6 и до конца

slice = ‘срезы Python’
print(slice[:5])
срезы #с начала строки до 5-го индекса включительно

slice = ‘срезы Python’
print(slice[:])
срезы Python #выводит строку целиком

Третьим параметром у срезов, может передаваться шаг.

slice = ‘срезы Python’
print(slice[::2])
сеыPto #выводит символы через один

Индекс списка в Python

Список — это упорядоченная коллекция нумерованных элементов, где первый элемент начинается с нулевой позиции. Когда мы обратимся к 4-ому элементу, то получим 12.

Читайте также:  Как самому подключить вай фай роутер

a = [2, 3, 5, 9, 12, 16]
print(a[4])
12

Правила для индексов у списка, похожие для индексов у строк:

  • обращение к несуществующему элементу, выведет ошибку
  • первый индекс равен 0, а последний индекс -1

Заменить элемент в списке

Существует принципиальная разница — элементы в списках в отличие от элементов в строках можно заменять, удалять или добавлять. Мы обращаемся по индексу в 3-му элементу в списке d и присваиваем индексу новое значение. В результате произошла замена — 7 поменялась на 10.

d = [1, 3, 5, 7, 8]
d[3] = 10
print(d)
[1, 3, 5, 10, 8]

Удалить элемент из списка

Элемент со значением 15 под индексом 2, вылетел из списка.

f = [11, 13, 15, 17]
del f[2]
print(f)
[11, 13, 17]

Срез списка в Python

Со срезами у списков дело обстоит точно так же, как и у строк. Делаем выборку со 2-го индекса по 4-ый, не включая сам 4-ый индекс.

b = [21, 32, 54, 90, 22, 46]
print(b[2:4])
[54, 90]

Вывод четных элементов списка

Выведем все четные элементы списка, используя срезы. Первым параметром передаем 1-ый индекс, во втором параметре пишем двоеточие (по умолчанию выведется последний элемент списка) и третьим параметром указываем шаг для выводимых элементов.

c = [21, 22, 23, 24, 25, 26, 27]
print(c[1::2])
[22, 24, 26]

Итоги

Ранее мы научились создавать строку, узнали, какие у строк есть методы. Сегодня вы научились по индексам и срезам находить значения. Но на этом, познания о строках не заканчиваются и все самое интересное, вас ждет впереди.

Копирование материалов разрешается только с указанием автора (Михаил Русаков) и индексируемой прямой ссылкой на сайт (http://myrusakov.ru)!

Добавляйтесь ко мне в друзья ВКонтакте: http://vk.com/myrusakov.
Если Вы хотите дать оценку мне и моей работе, то напишите её в моей группе: http://vk.com/rusakovmy.

Если Вы не хотите пропустить новые материалы на сайте,
то Вы можете подписаться на обновления: Подписаться на обновления

Если у Вас остались какие-либо вопросы, либо у Вас есть желание высказаться по поводу этой статьи, то Вы можете оставить свой комментарий внизу страницы.

Порекомендуйте эту статью друзьям:

Если Вам понравился сайт, то разместите ссылку на него (у себя на сайте, на форуме, в контакте):

Она выглядит вот так:

  • BB-код ссылки для форумов (например, можете поставить её в подписи):
  • Комментарии ( 0 ):

    Для добавления комментариев надо войти в систему.
    Если Вы ещё не зарегистрированы на сайте, то сначала зарегистрируйтесь.

    Copyright © 2010-2020 Русаков Михаил Юрьевич. Все права защищены.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector