numpy.where() 用法和np.argsort()的用法


numpy.where() 有兩種用法:

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

滿足條件(condition),輸出x,不滿足輸出y。


如果是一維數組,相當於[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為False,所以第一個輸出-1 >>> np.where(aa > 5,1,-1) array([-1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 1, 1, 1]) >>> np.where([[True,False], [True,True]], # 官網上的例子 [[1,2], [3,4]], [[9,8], [7,6]]) array([[1, 8], [3, 4]]) 

上面這個例子的條件為[[True,False], [True,False]],分別對應最后輸出結果的四個值。第一個值從[1,9]中選,因為條件為True,所以是選1。第二個值從[2,8]中選,因為條件為False,所以選8,后面以此類推。類似的問題可以再看個例子:

>>> 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)

只有條件 (condition),沒有x和y,則輸出滿足條件 (即非0) 元素的坐標 (等價於numpy.nonzero)。這里的坐標以tuple的形式給出,通常原數組有多少維,輸出的tuple中就包含幾個數組,分別對應符合條件元素的各維坐標。

>>> 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)] # 等價於 a[a>5] array([ 6, 8, 10]) >>> np.where([[0, 1], [1, 0]]) (array([0, 1]), array([1, 0])) 

上面這個例子條件中[[0,1],[1,0]]的真值為兩個1,各自的第一維坐標為[0,1],第二維坐標為[1,0]


下面看個復雜點的例子:

>>> 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])) # 符合條件的元素為 [ 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會輸出每個元素的對應的坐標,因為原數組有三維,所以tuple中有三個數組。

需要注意的一點是,輸入的不能直接是list,需要轉為array或者為array才行。比如range(10)和np.arange(10)后者返回的是數組,使用np.where才能達到效果。

 

np.argsort()的用法

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numpy.argsort(a, axis = - 1 , kind = ’quicksort’, order = None )

 argsort(a)#獲取a從小到大排列的數組

argsort(-a)#獲取a從大到小排列的數組

argmin(a)#獲取a最小值下標

argmax(a)#獲取a最大值下標

功能: 將矩陣a按照axis排序,並返回排序后的下標
參數: a:輸入矩陣, axis:需要排序的維度
返回值: 輸出排序后的下標

 

(一維數組)

 

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import numpy as np
x = np.array([ 1 , 4 , 3 , - 1 , 6 , 9 ])
x.argsort()
# array([3, 0, 1, 2, 4, 5], dtype=int64)

 

可以發現,argsort()是將X中的元素從小到大排序后,提取對應的索引index,然后輸出到y
如x[3]=-1最小,x[5]=9最大

 

所以取數組x的最小值可以寫成:

 

1
x[x.argsort()[ 0 ]]

 

或者用argmin()函數

 

1
x[x.argmin()]

 

 
數組x的最大值,寫成:

 

1
x[x.argsort()[ - 1 ]]  # -1代表從后往前反向的索引

 

或者用argmax()函數,不再詳述

 

1
x[x.argmax()]

 

 輸出排序后的數組

 

 x[x.argsort()]
# 或
x[np.argsort(x)]

 

 

 

(二維數組)

 

x = np.array([[1,5,4],[-1,6,9]])
# [[ 1  5  4]
# [-1  6  9]]

 

 

 

沿着行向下(每列)的元素進行排序  

 

np.argsort(x,axis=0)
# array([[1, 0, 0],
#        [0, 1, 1]], dtype=int64)

 

 

 

沿着列向右(每行)的元素進行排序

 

np.argsort(x,axis=1)
# array([[0, 2, 1],
#        [0, 1, 2]], dtype=int64)

 


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