Python第二十九课：NumPy索引

当我们建立好NumPy数组并且学会了一定算术运算后，针对数组中一些特定位置的元素处理就显得很为必要，因此我们需要一项叫做索引的技术来具体定位数组的特定元素。

1基础索引

对于一维数组，其索引和列表方法一样。比如我们有一个数组A，那么A[x]就是索引A数组中的第x个元素，这里切记x从0开始计数，所以准确来讲是索引第x+1个元素。对于二维的NumPy数组，我们也可以用一维索引的方法，这时我们会索引出某一行。

我们首先建立了一个0到11的数组A，我们试图索引它的第一个元素，大家可以猜一下，结果是什么。接着我们利用了一个变形技术reshape把A转换成一个二维数组，然后用一维索引得到变形后的第二行所有元素。

运行结果：

第一个打印结果是3,不知道大家猜对了没有。如果猜对了，恭喜你已经熟悉了Python从0开始计数的特性。第二个打印时reshape之后的第二行，也就是从6到11的整个一行，所以结果其实是一个一维数组。

二维索引主要针对二维以及二维以上的数组，索引方式一般可以写成A[1,1]或者A[1][1]。在下面的例子中我们会简单测试一下。现在我们着重介绍一下用冒号进行范围索引，因为我们有时候想要一段的数组，这时候范围索引就显得很方便实用。具体而言，用a:b这种方式可以做到，从a位置出发到b位置结束。这个就和我们之前学过的numpy.arange的形式是一样的。如果你想加入步长功能就需要使用a:b:c这种方式，a是起始值，b是终止值，c是步长。

我们首先用numpy.eye()函数建立了一个5乘以5的单位矩阵。先测试一下二维索引中单体索引，A[2,2]和A[2][2]两种方式都是可以的。接着我们测试一下范围索引，第一个[1]表示A矩阵的第二行:[0 1 0 0 0];后面的[0:4:2]其实只能索引出来两个数字，就是0和3两个位置上的数字。

运行结果：

2高级索引

高级索引是Numpy数组相对于列表基础上提供的更多的索引方式，包括整数数组索引，布尔索引以及花式索引。我们只讲前面两种索引方法，并不需要太花式。

整数数组索引是一个坐标形式的索引，比如你想要采集一个矩阵中(1,0),(2,1),(2,2)这三个位置的元素，那么你可以将他们一起打包成一个数组，然后一起索引。具体操作是，先把第一个维度的数字组成数组的第一维度，然后把第二个维度的数字组合成第二个维度:[[1,2,2],[0,1,2]]，前面的1，2，2就是三个元素对应的一个维度坐标；而0，1，2就是第二个维度的坐标。最终的返回结果是一个一维数组。

比如这里，我们连击arange和reshape一气呵成建立一个3乘以3的数组，按照上面说的方法找到数组A的三个元素，大家去看看结果是不是对应着我们代码里面的三个元素：

最后我们介绍一下布尔索引。这是一种通过布尔(逻辑)运算来获得符合条件元素的索引方式。简单来说，你可以通过给定一定的条件，筛选出满足条件的元素。这种索引方式是我们日常使用Numpy数组较为常用和使用的方法，大家可不要忽略了。

我们先用两行代码给大家展示一下布尔索引的运算过程，第18行代码其实才是完整的操作，打印出A数组中大于5的元素，以一个一维数组的形式数出来。第17代码其实给出布尔运算的一步，输出结果为:大于5的位置是True而小于5的位置是False，接着通过真假关系带入A数组，最终把真的元素挑出来。这就是布尔索引的运算过程。B是一个打印出复数元素的例子，原理是一样的。