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从Python到NumPy,细说最接近人类思维的in操作

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:人工智能   来源:系统运维  查看:  评论:0
内容摘要:本文转载自微信公众号「 Python作业辅导员」,作者天元浪子 。转载本文请联系 Python作业辅导员公众号。在Python语言中,in是一个使用频率非常高的操作符,用于判断对象是否位于字符串、元组

本文转载自微信公众号「 Python作业辅导员」,从Pn操作者天元浪子 。到的转载本文请联系 Python作业辅导员公众号。说最思

在Python语言中,接近in是人类一个使用频率非常高的操作符,用于判断对象是从Pn操否位于字符串、元组、到的列表、说最思集合或字典中。接近in操作和人的人类思维方式高度吻合,写起来近乎于自然语言,从Pn操充分体现了Python的到的哲学理念。

>>> or in hello world True >>> 5 in { 1,说最思2,3,4} False >>> age in { name:Mike, age:18} True 

有趣的是,除了R、接近javascript、人类SQL外,包括C/C++在内的主流语言几乎都不支持in操作。这或许可以解释为什么Python语言被认为是最容易学习的编程语言。亿华云计算

习惯了使用Python的in操作符,有时就会自然而然地应用到NumPy数组操作上。比如,下面的写法看起来没有任何问题。

>>> import numpy as np >>> a = np.arange(9) >>> a array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]) >>> 5 in a True >>> 10 in a False 

不过,当我尝试在np.where()函数中使用in操作符的时候,出现了意外。

>>> np.where(a>5) (array([6, 7, 8], dtype=int64),) >>> np.where(a%2==0) (array([0, 2, 4, 6, 8], dtype=int64),) >>> np.where(a in [2,3,5,7]) Traceback (most recent call last):   File "<pyshell#111>", line 1, in <module>     np.where(a in [2,3,5,7]) ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all() 

使用a>5或者a%2==0作为条件,np.where()函数没有问题,但是,使用a in [2,3,5,7],np.where()就会抛出异常。即便写成下面这样,也不能得到期望的结果。

>>> np.where(a in np.array([2,3,5,7])) (array([], dtype=int64),) 

难道NumPy不支持两个数组之间的in操作吗?不,强大到宇宙无敌的NumPy,怎么会不支持数组之间的in操作呢?NumPy不但支持,而且支持得很好。

>>> p = np.array([2,3,5,7]) # 质数数组 >>> np.in1d(a, p) # 返回a的每一个元素是否是质数的站群服务器布尔数组 array([False, False,  True,  True, False,  True, False,  True, False]) >>> np.where(np.in1d(a, p)) # 返回数组a中质数的索引序号 (array([2, 3, 5, 7], dtype=int64),) >>> np.where(np.in1d(a, p), -1, a) # 返回数组a中的质数全部替换为-1的结果 array([ 0,  1, -1, -1,  4, -1,  6, -1,  8]) 

np.in1d()的参数如果是多维数组,将被自动扁平化,且返回的布尔数组也是扁平化的一维数组。

>>> np.in1d(a.reshape((3,3)), p) array([False, False,  True,  True, False,  True, False,  True, False]) 

如果np.in1d()的参数是多维的,且期望返回和原数组结构相同的布尔数组,则应使用np.isin()函数。

>>> np.isin(a.reshape((3,3)), p) array([[False, False,  True],        [ True, False,  True],        [False,  True, False]]) >>> np.where(np.isin(a.reshape((3,3)), p)) (array([0, 1, 1, 2], dtype=int64), array([2, 0, 2, 1], dtype=int64)) 

若是期望得到两个数组的交集而不是交集元素的索引,下面两种方式都可行。

>>> a[np.where(np.isin(a, p))] array([2, 3, 5, 7]) >>> np.intersect1d(a, p) array([2, 3, 5, 7]) 

第二种方式直接使用np.intersect1d()函数得到两个数组的交集,且自动排序。不过,我更喜欢第一种方式。

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