NumPy数组增删改查实战指南:从基础操作到高级应用

桃夭
桃夭
发布时间:2026-10-13 | 3人浏览过
原创

本文详解NumPy数组的增删改查核心操作。通过vstack/hstack实现数组拼接,利用np.where进行条件筛选,演示元素级修改与广播运算,并介绍delete与split函数的删除及分割技巧。结合具体代码示例,帮助开发者掌握高效的数据处理手段。

准备工作:

NumPy中实现数据的增加、删除、修改和查询的方法多种多样,本文仅列举其中几种最为常用且实用的操作方式。

>>> import numpy as np 
>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]])#创建3行2列二维数组。 
>>> a 
array([[1, 2], 
 [3, 4], 
 [5, 6]]) 
>>> a = np.zeros(6)#创建长度为6的,元素都是0一维数组 
>>> a = np.zeros((2,3))#创建3行2列,元素都是0的二维数组 
>>> a = np.ones((2,3))#创建3行2列,元素都是1的二维数组 
>>> a = np.empty((2,3)) #创建3行2列,未初始化的二维数组 
>>> a = np.arange(6)#创建长度为6的,元素都是0一维数组array([0, 1, 2, 3, 4, 5]) 
>>> a = np.arange(1,7,1)#结果与np.arange(6)一样。第一,二个参数意思是数值从1〜6,不包括7.第三个参数表步长为1. 
a = np.linspace(0,10,7) # 生成首位是0,末位是10,含7个数的等差数列[ 0.  1.66666667 3.33333333 5.  6.66666667 8.33333333 10. ] 
a = np.logspace(0,4,5)#用于生成首位是10**0,末位是10**4,含5个数的等比数列。[ 1.00000000e+00 1.00000000e+01 1.00000000e+02 1.00000000e+03 1.00000000e+04] 

增

>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]])
>>> b = np.array([[10,20],[30,40],[50,60]])
>>> np.vstack((a,b))
array([[ 1, 2],
 [ 3, 4],
 [ 5, 6],
 [10, 20],
 [30, 40],
 [50, 60]])
>>> np.hstack((a,b))
array([[ 1, 2, 10, 20],
 [ 3, 4, 30, 40],
 [ 5, 6, 50, 60]])

不同维度的数组直接相加是不被允许的。然而,可以通过将一个n行的列向量与一个m列的行向量结合,构造出一个n×m的矩阵。

>>> a = np.array([[1],[2]]) 
>>> a 
array([[1], 
 [2]]) 
>>> b=([[10,20,30]])#生成一个list,注意,不是np.array。 
>>> b 
[[10, 20, 30]] 
>>> a+b 
array([[11, 21, 31], 
 [12, 22, 32]]) 
>>> c = np.array([10,20,30]) 
>>> c 
array([10, 20, 30]) 
>>> c.shape 
(3,) 
>>> a+c 
array([[11, 21, 31], 
 [12, 22, 32]]) 

查

>>> a
array([[1, 2],
 [3, 4],
 [5, 6]])
>>> a[0] # array([1, 2])
>>> a[0][1]#2
>>> a[0,1]#2
>>> b = np.arange(6)#array([0, 1, 2, 3, 4, 5])
>>> b[1:3]#右边开区间array([1, 2])
>>> b[:3]#左边默认为 0array([0, 1, 2])
>>> b[3:]#右边默认为元素个数array([3, 4, 5])
>>> b[0:4:2]#下标递增2array([0, 2])

NumPy中np.where函数的具体使用方式如下。

np.where(condition, x, y)函数中,第一个参数condition必须是一个布尔数组;第二个参数x和第三个参数y既可以是标量,也可以是数组对象。

cond = numpy.array([True,False,True,False]) 
a = numpy.where(cond,-2,2)# [-2 2 -2 2] 
cond = numpy.array([1,2,3,4]) 
a = numpy.where(cond>2,-2,2)# [ 2 2 -2 -2] 
b1 = numpy.array([-1,-2,-3,-4]) 
b2 = numpy.array([1,2,3,4]) 
a = numpy.where(cond>2,b1,b2) # 长度须匹配# [1,2,-3,-4] 

改

>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]]) 
>>> a[0] = [11,22]#修改第一行数组[1,2]为[11,22]。 
>>> a[0][0] = 111#修改第一个元素为111,修改后,第一个元素“1”改为“111”。 
 
>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]]) 
>>> b = np.array([[10,20],[30,40],[50,60]]) 
>>> a+b #加法必须在两个相同大小的数组键间运算。 
array([[11, 22], 
 [33, 44], 
 [55, 66]]) 

不同维度的数组直接相加是不被允许的。然而,可以通过将一个n行的列向量与一个m列的行向量结合,构造出一个n×m的矩阵。

>>> a = np.array([[1],[2]])
>>> a
array([[1],
 [2]])
>>> b=([[10,20,30]])#生成一个list,注意,不是np.array。
>>> b
[[10, 20, 30]]
>>> a+b
array([[11, 21, 31],
 [12, 22, 32]])
>>> c = np.array([10,20,30])
>>> c
array([10, 20, 30])
>>> c.shape
(3,)
>>> a+c
array([[11, 21, 31],
 [12, 22, 32]])

数组与数字进行加减乘除运算时,会触发广播机制,将该运算自动应用到数组的每一个元素上。

>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]]) 
>>> a*2#相当于a中各个元素都乘以2.类似于广播。 
array([[ 2, 4], 
 [ 6, 8], 
 [10, 12]]) 
>>> a**2 
array([[ 1, 4], 
 [ 9, 16], 
 [25, 36]]) 
>>> a>3 
array([[False, False], 
 [False, True], 
 [ True, True]]) 
>>> a+3 
array([[4, 5], 
 [6, 7], 
 [8, 9]]) 
>>> a/2 
array([[0.5, 1. ], 
 [1.5, 2. ], 
 [2.5, 3. ]]) 

删

方法一:

利用前文提到的索引查找技巧,例如执行a=a[0]后,数组a将仅保留第一行数据,行数缩减为一行。

>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]]) 
>>> a[0] 
array([1, 2]) 

方法二:

>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]]) 
>>> np.delete(a,1,axis = 0)#删除a的第二行。 
array([[1, 2], 
 [5, 6]]) 
>>> np.delete(a,(1,2),0)#删除a的第二,三行。 
array([[1, 2]]) 
>>> np.delete(a,1,axis = 1)#删除a的第二列。 
array([[1], 
 [3], 
 [5]]) 

方法三:

先对数组进行分割,随后通过切片赋值如a=a[0]来实现删除效果。

>>> a = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]]) 
>>> np.hsplit(a,2)#水平分割(搞不懂,明明是垂直分割嘛?) 
[array([[1], 
 [3], 
 [5]]), array([[2], 
 [4], 
 [6]])] 
>>> np.split(a,2,axis = 1)#与np.hsplit(a,2)效果一样。 
 
>>> np.vsplit(a,3) 
[array([[1, 2]]), array([[3, 4]]), array([[5, 6]])] 
>>> np.split(a,3,axis = 0)#与np.vsplit(a,3)效果一样。 

以上关于NumPy数组数据增、删、改、查的实例分享完毕,希望能为读者提供有价值的参考,并欢迎大家持续关注与支持。

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