numpy.where(): 如何使用 NumPy 查找元素位置

NumPy.where()：巧妙查找数组元素位置

简介

NumPy.where()函数在NumPy数组中查找元素位置方面发挥着至关重要的作用。它根据指定条件识别符合条件的元素，并返回一个包含其行索引和列索引的元组。

语法和参数

NumPy.where()函数的语法如下：

numpy.where(condition, x, y)

其中：

• condition ：布尔数组或标量，指定要搜索的条件。
• x ：数组或标量，指定当condition为True时的返回值。
• y ：数组或标量，指定当condition为False时的返回值。

返回值

NumPy.where()函数返回一个元组，包含满足条件的元素的行索引和列索引。如果condition是一个标量，则返回一个包含满足条件元素索引的元组。

示例

考虑以下数组：

array = np.array([1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15])

要查找大于5的元素位置，可以使用以下代码：

import numpy as np

condition = array > 5
result = np.where(condition)
print(result)

输出为：

(array([3, 4, 5, 6, 7]),)

这表示满足条件的元素在数组中索引为3、4、5、6和7的位置。

替换元素

NumPy.where()函数还可以用于替换数组中的元素。例如，要将大于5的元素乘以2，可以使用以下代码：

result = np.where(condition, array * 2, array)
print(result)

输出为：

array([ 1,  3,  5, 14, 18, 22, 26, 30])

注意事项

使用NumPy.where()函数时，需要注意以下几点：

• condition 必须是布尔数组或标量。
• x 和y 的形状必须与condition 相同。
• x 和y 的元素类型必须相同。

常见问题解答

1. 如何在多维数组中使用NumPy.where()？

对于多维数组，NumPy.where()函数将返回一个包含元组的元组，其中每个元组包含一个维度的索引。

2. 如何仅返回符合条件的元素？

可以使用以下代码：

result = array[np.where(condition)]

3. 如何使用NumPy.where()替换多维数组中的元素？

对于多维数组，可以使用以下代码：

result = np.where(condition, x, array)

4. NumPy.where()函数与np.nonzero()函数有何区别？

np.nonzero()函数返回一个包含满足条件的元素非零索引的元组，而NumPy.where()函数返回一个包含满足条件的元素的行索引和列索引的元组。

5. 如何使用NumPy.where()查找数组中的最大值和最小值？

可以分别使用以下代码查找最大值和最小值：

max_value = array[np.where(array == np.max(array))]
min_value = array[np.where(array == np.min(array))]

结论

NumPy.where()函数是一个强大的工具，用于查找和操作数组中的元素。它允许根据条件查找元素位置，并提供多种选择来修改数组中的元素。理解和有效使用NumPy.where()函数可以极大地提高您处理数组数据的能力。