【NumPy學習指南】day4 多維數組的切片和索引

ndarray支持在多維數組上的切片操做。爲了方便起見，咱們能夠用一個省略號（...）來
表示遍歷剩下的維度。
（1） 舉例來講，咱們先用arange函數建立一個數組並改變其維度，使之變成一個三維數組：

b=np.arange(24).reshape(2,3,4)
b.shape
(2L, 3L, 4L)
b
array([[[ 0, 1, 2, 3],
[ 4, 5, 6, 7],
[ 8, 9, 10, 11]],
[[12, 13, 14, 15],
[16, 17, 18, 19],
[20, 21, 22, 23]]])
多維數組b中有0~23的整數，共24個元素，是一個2×3×4的三維數組。咱們能夠形象地把它看作一個兩層樓建築，每層樓有12個房間，並排列成3行4列。或者，咱們也能夠將其當作是電子表格中工做表（sheet）、行和列的關係。你可能已經猜到，reshape函數的做用是改變數組的「形狀」，也就是改變數組的維度，其參數爲一個正整數元組，分別指定數組在每一個維度上的大小。若是指定的維度和數組的元素數目不相吻合，函數將拋出異常。
（2）咱們能夠用三維座標來選定任意一個房間，即樓層、行號和列號。例如，選定第1層樓、第1行、第1列的房間（也能夠說是第0層樓、第0行、第0列，這只是習慣問題），能夠這樣表示：
b[0,0,0]
0

(3) 若是咱們不關心樓層，也就是說要選取全部樓層的第1行、第1列的房間，那麼能夠將第1
個下標用英文標點的冒號:來代替：

b[:,0,0]
array([ 0, 12])
b[0]
array([[ 0, 1, 2, 3],
[ 4, 5, 6, 7],
[ 8, 9, 10, 11]])
咱們還能夠這樣寫，選取第1層樓的全部房間：
b[0,:,:]
array([[ 0, 1, 2, 3],
[ 4, 5, 6, 7],
[ 8, 9, 10, 11]])
多個冒號能夠用一個省略號（...）來代替，所以上面的代碼等價於：
b[0,...]
array([[ 0, 1, 2, 3],
[ 4, 5, 6, 7],
[ 8, 9, 10, 11]])
進而能夠選取第1層樓、第2排的全部房間：
b[0,1]
array([4, 5, 6, 7])

(4) 再進一步，咱們能夠在上面的數組切片中間隔地選定元素：

b[0,1,::2]
array([4, 6])

(5) 若是要選取全部樓層的位於第2列的房間，即不指定樓層和行號，用以下代碼便可：

b[...,1]
array([[ 1, 5, 9],
[13, 17, 21]])
相似地，咱們能夠選取全部位於第2行的房間，而不指定樓層和列號：
b[:,1]
array([[ 4, 5, 6, 7],
[16, 17, 18, 19]])
若是要選取第1層樓的全部位於第2列的房間，在對應的兩個維度上指定便可：
b[0,:,1]
array([1, 5, 9])

(6) 若是要選取第1層樓的最後一列的全部房間，使用以下代碼：

b[0,:,-1]
array([ 3, 7, 11])
若是要反向選取第1層樓的最後一列的全部房間，使用以下代碼：
b[0,::-1,-1]
array([11, 7, 3])
在該數組切片中間隔地選定元素：
b[0,::2,-1]
array([ 3, 11])
若是在多維數組中執行翻轉一維數組的命令，將在最前面的維度上翻轉元素的順序，在咱們
的例子中將把第1層樓和第2層樓的房間交換：
b[::-1]
array([[[12, 13, 14, 15],
[16, 17, 18, 19],
[20, 21, 22, 23]],

[[ 0,  1,  2,  3],
    [ 4,  5,  6,  7],
    [ 8,  9, 10, 11]]])

剛纔作了些什麼 咱們用各類方法對一個NumPy多維數組進行了切片操做。