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    Numpy中的数组搜索中np.where方法详细介绍

    作者:Henrywz 时间:2021-02-14 15:02

    numpy.where (condition[, x, y])

    numpy.where() 有两种用法:

    1. np.where(condition, x, y)

    满足条件(condition),输出x,不满足输出y。

    如果是一维数组,相当于[xv if c else yv for (c,xv,yv) in zip(condition,x,y)]

    >>> aa = np.arange(10)
    >>> np.where(aa,1,-1)
    array([-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]) # 0为False,所以第一个输出-1
    >>> np.where(aa > 5,1,-1)
    array([-1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 1, 1, 1])
    
    >>> np.where([[True,False], [True,True]],  # 官网上的例子
      [[1,2], [3,4]],
           [[9,8], [7,6]])
    array([[1, 8],
      [3, 4]])

    上面这个例子的条件为[[True,False], [True,False]],分别对应最后输出结果的四个值。第一个值从[1,9]中选,因为条件为True,所以是选1。第二个值从[2,8]中选,因为条件为False,所以选8,后面以此类推。类似的问题可以再看个例子:

    >>> a = 10
    >>> np.where([[a > 5,a < 5], [a == 10,a == 7]],
           [["chosen","not chosen"], ["chosen","not chosen"]],
           [["not chosen","chosen"], ["not chosen","chosen"]])
    
    array([['chosen', 'chosen'],
        ['chosen', 'chosen']], dtype='<U10')

    2. np.where(condition)

    只有条件 (condition),没有x和y,则输出满足条件 (即非0) 元素的坐标 (等价于numpy.nonzero)。这里的坐标以tuple的形式给出,通常原数组有多少维,输出的tuple中就包含几个数组,分别对应符合条件元素的各维坐标。

    >>> a = np.array([2,4,6,8,10])
    >>> np.where(a > 5)  # 返回索引
    (array([2, 3, 4]),)  
    >>> a[np.where(a > 5)]   # 等价于 a[a>5]
    array([ 6, 8, 10])
    
    >>> np.where([[0, 1], [1, 0]])
    (array([0, 1]), array([1, 0]))
    
    

    上面这个例子条件中[[0,1],[1,0]]的真值为两个1,各自的第一维坐标为[0,1],第二维坐标为[1,0] 。

    下面看个复杂点的例子:

    >>> a = np.arange(27).reshape(3,3,3)
    >>> a
    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],
        [24, 25, 26]]])
    
    >>> np.where(a > 5)
    (array([0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2]),
     array([2, 2, 2, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 2]),
     array([0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]))
    
    # 符合条件的元素为
      [ 6, 7, 8]],
    
       [[ 9, 10, 11],
        [12, 13, 14],
        [15, 16, 17]],
    
       [[18, 19, 20],
        [21, 22, 23],
        [24, 25, 26]]]

    所以np.where会输出每个元素的对应的坐标,因为原数组有三维,所以tuple中有三个数组。

    补充

    np.where和np.searchsorted同属于Numpy数组搜索的一部分,这里先介绍简单的where

    import numpy as np
    a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    b = np.where(a == 5)
    
    print(b)
    
    

    where方法将会返回一个元祖

    (array([4]),)

    此外还将介绍一个搜索奇数和偶数的方法(数组全都默认使用最上面的a数组)

    可见,简单的判断余数即可

    c = np.where(a%2 == 0)
    print(c)
    
    d = np.where(a%2 == 1)
    print(d)
    

    返回:

    (array([1, 3]),)
    (array([0, 2, 4]),)

    关于np.where方法到这里就结束啦

    js