数据之源，numpy中的增删改查与遍历操作指南
2023-09-05 05:04:53
数据操作的艺术：使用 NumPy 增删改查和遍历数组
增：添砖加瓦，扩充数组
想象一下你正在建造一座建筑。为了扩大它的规模，你需要添加更多的砖块。在数据操作中，这个过程相当于向数组追加元素。
np.append()：在末尾添加元素
使用 np.append() 函数，你可以将新元素或数组无缝地连接到数组的末尾，就像在建筑中添加一块新砖一样。
import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3])
new_element = 4
arr = np.append(arr, new_element) # [1, 2, 3, 4]
np.insert()：在特定索引插入元素
有时候，你需要在数组的特定位置插入一个元素，就像在建筑中插入一块隔板。np.insert() 函数可以帮你实现这一点。
arr = np.array([1, 2, 3])
new_element = 4
index = 1 # 在索引 1 处插入
arr = np.insert(arr, index, new_element) # [1, 4, 2, 3]
删：削减冗余，精简数据
就像拆除建筑中的多余部分一样，删除数组中的冗余元素可以精简数据。
np.delete()：删除单个元素
np.delete() 函数允许你根据索引删除单个元素，就像拆除建筑中的单块砖块。
arr = np.array([1, 2, 3, 4])
index = 2 # 删除索引 2 处的元素
arr = np.delete(arr, index) # [1, 2, 4]
np.delete()：删除多个元素
要删除多个元素，只需提供一个索引数组即可。
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
indices = [1, 3] # 删除索引 1 和 3 处的元素
arr = np.delete(arr, indices) # [1, 3, 5, 6]
np.pop()：删除首尾元素
np.pop() 函数专门用于删除数组的第一个或最后一个元素，就像拆除建筑的屋顶或地基。
arr = np.array([1, 2, 3])
arr = np.pop(arr) # 删除最后一个元素，返回删除的元素
arr = np.pop(arr, 0) # 删除第一个元素，返回删除的元素
改：调整布局，重塑数据
就像调整建筑的布局或更换材料，修改数组的形状和内容在数据操作中至关重要。
np.resize()：更改数组形状
np.resize() 函数允许你更改数组的形状，相当于改变建筑的占地面积或楼层数量。
arr = np.array([[1, 2], [3, 4]])
new_shape = (4, 1)
arr = np.resize(arr, new_shape) # [[1], [2], [3], [4]]
np.concatenate()：合并数组
np.concatenate() 函数可以将多个数组连接起来，就像将不同的建筑连接成一个综合体。
arr1 = np.array([1, 2])
arr2 = np.array([3, 4])
arr = np.concatenate((arr1, arr2)) # [1, 2, 3, 4]
查：漫步数据，洞察规律
就像在建筑中漫步一样，遍历数组元素可以洞察其内部结构和规律。
for 循环：元素循环
最基本的遍历方式是使用 for 循环，逐一访问数组中的每个元素。
arr = np.array([1, 2, 3, 4])
for element in arr:
print(element) # 依次输出 1, 2, 3, 4
下标：索引访问
直接使用数组索引访问元素也是一种便捷的遍历方式，就像在建筑中按房间编号找人。
arr = np.array([1, 2, 3, 4])
print(arr[0]) # 输出 1，即第一个元素
print(arr[1]) # 输出 2，即第二个元素
结论
通过掌握 NumPy 中数组的增删改查和遍历操作，你已经踏上了数据操作的旅程。这些操作是数据分析和机器学习的基础，使你能够熟练地构建、修改和探索数据结构。从向数组中追加元素到删除冗余数据，从更改数组形状到遍历元素，这些操作是数据操作的基石，帮助你深入了解数据，做出明智的决策。
常见问题解答
- 如何删除重复元素？
你可以使用 np.unique() 函数删除重复元素。
- 如何将数组转换为不同数据类型？
可以使用 np.astype() 函数进行类型转换。
- 如何查找数组中的最大值和最小值？
使用 np.max() 和 np.min() 函数分别查找最大值和最小值。
- 如何计算数组元素的平均值？
使用 np.mean() 函数计算平均值。
- 如何将数组转换为一维数组？
使用 np.ravel() 函数将数组转换为一维数组。
