马一然 发表于 2023-6-30 01:48:09

【numpy基础】--数组过滤

在numpy中,数组可以看作是一系列数值的有序集合,可以通过下标访问其中的元素。
处理数组的过程中,经常需要用到数组过滤功能。
过滤功能可以在处理数据时非常有用,因为它可以使数据更加干净和可读性更强。
例如,在进行数据分析时,通常需要去除异常值,过滤掉不必要的元素可以使数据更加易于分析和处理。
numpy本身提供了很多针对特定要求的过滤函数,
不过本篇只介绍最基本的过滤方式,通过最基本的过滤方式来揭示其过滤的原理。
1. 比较

比较是过滤的前提,因为通过比较才能确定过滤的条件。
1.1. 数组和单个数字

import numpy as np

arr = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr)
#运行结果
[

]

print(arr > 5)
#运行结果
[
[ TrueTrue False]
[ TrueTrue False]]数组和单个数字比较,也满足上一篇介绍的广播原则,也就是数组arr的每个元素都和数字5进行了比较。
比较的结果是和arr相同结构的数组,数组中的元素是bool值。
满足比较条件是True,不满足比较条件的是False。
1.2. 数组和数组

除了和单个数字比较之外,数组之间也是可以比较的。
arr1 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr1)
#运行结果
[

]

arr2 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr2)
#运行结果
[

]

print(arr1 > arr2)
#运行结果
[[ TrueTrueTrue]
[ TrueTrue False]
]数组之间的比较就是相同位置的元素之间比较,如果两个数组的结构不一样,会按照上一篇介绍的广播计算方式来扩充数组。
比如:
arr1 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr1)
#运行结果
[

]

arr2 = np.random.randint(0, 10, (3, 1))
print(arr2)
#运行结果
[

]

print(arr1 > arr2)
#运行结果
[[ TrueTrue False]
[ TrueTrueTrue]
]上面的数组arr2,按广播规则被扩充成:
[

]
2. 掩码

所谓掩码,其实就是上面的各个示例中的比较结果。
也就是只包含bool值的数组,比如:
[[ TrueTrue False]
[ TrueTrueTrue]
]
我们就是根据这个掩码,来过滤出数组中的True 或者 False 位置的元素。
3. 过滤

过滤就是根据掩码,选择出符合条件的元素。
3.1. 单条件过滤

arr = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr)
#运行结果
[

]

print(arr)
#运行结果
最后得到的是arr中值大于5的元素数组。
其中 arr > 5 的结果就是上一节提到的掩码,最后过滤出的元素就是根据这个掩码得到的。
除了跟单独的数字比较,也可以和数组比较:
arr1 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr1)
#运行结果
[

]

arr2 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr2)
#运行结果
[

]

print(arr1)
#运行结果
3.2. 多条件过滤

多条件过滤使用 & 和 | 来连接不同的条件。
arr1 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr1)
#运行结果
[

]

arr2 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr2)
#运行结果
[

]

print(arr1[(arr1 > 5) & (arr1 > arr2)])
#运行结果
过滤arr1中大于5** 并且 **对应位置比arr2大的元素。
arr1 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr1)
#运行结果
[

]

arr2 = np.random.randint(0, 10, (3, 3))
print(arr2)
#运行结果
[

]

print(arr1[(arr1 > 5) | (arr1 > arr2)])
#运行结果
过滤arr1中大于5** 或者 **对应位置比arr2大的元素。
4. 总结回顾

本篇主要介绍了过滤的基本原理,首先从比较开始,比较的结果是掩码,最后通过掩码过滤数组。

来源:https://www.cnblogs.com/wang_yb/p/17515408.html
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