需求描述

在利用numpy進行數(shù)據(jù)分析時，常有的一個需求是：根據(jù)已知的數(shù)組生成新數(shù)組。這個問題又可以分為兩類：

1. 根據(jù)篩選條件生成子數(shù)組；
   
2. 根據(jù)變換條件生成新數(shù)組(新數(shù)組shape與原數(shù)組相同)

下面簡單總結(jié).

生成子數(shù)組

情況1

已知數(shù)組a，以及若干篩選條件conds，要求從數(shù)組a中生成一個子數(shù)組b。

解決辦法：b=a[conds]。比如b=a[a>0],b=a[(a>=1)|(a<=-2)], b=a[(a>=1)&(a<=3)]

實例：如下

# 實例1.1：已知數(shù)組a，要求找出所有a>0的元素，然后生成一個新數(shù)組。
a = np.arange(-5,5,1)
print('原數(shù)組a：',a)
b = a[a>0]
print('實例1結(jié)果：',b)

# 實例1.2：已知數(shù)組a，要求找出所有a>=1或a<=-2的元素，然后生成一個新數(shù)組。
b = a[(a>=1) | (a<=-2)]
print('實例2結(jié)果：',b)

# 實例1.3：已知數(shù)組a，要求找出所有a>=1并且a<=3的元素，然后生成一個新數(shù)組。
b = a[(a>=1) & (a<=3)]
print('實例3結(jié)果：',b)

運行結(jié)果：

原數(shù)組a： [-5 -4 -3 -2 -1  0  1  2  3  4]
實例1結(jié)果： [1 2 3 4]
實例2結(jié)果： [-5 -4 -3 -2  1  2  3  4]
實例3結(jié)果： [1 2 3]

情況2

已知數(shù)組a和數(shù)組b（shape相同），以及對數(shù)組a的篩選條件conds_a。要求從數(shù)組b中生成一個子數(shù)組c，其中的元素id，與滿足篩選條件的數(shù)組a的元素id一一對應(yīng)。

解決辦法：

c = b[conds_a],比如c = b[(a>=1) & (a<=3)]

實例：如下

a = np.arange(-5,5,1)
b = np.arange(-50,50,10)
print('數(shù)組a:',a)
print('數(shù)組b:',b)

c = b[(a>=1) & (a<=3)]
print('新數(shù)組c:', c)

運行結(jié)果：

數(shù)組a: [-5 -4 -3 -2 -1  0  1  2  3  4]
數(shù)組b: [-50 -40 -30 -20 -10   0  10  20  30  40]
新數(shù)組c: [10 20 30]

變換成新數(shù)組

已知數(shù)組a，以及若干變換條件conds，要求生成一個新數(shù)組b（與原數(shù)組shape相同）。解決辦法：

方法1：np.where(where(condition, [x, y]))
使用場景：當變換條件只有兩個以下時，比如實例2.1。該方法等價于:if condition x else y

方法2： np.select(condlist, choicelist, default=0)
使用場景：當變換條件有任意多個時，比如實例2.2。該方法等價于:

if condlist[0]:
  choicelist[0]
elif condilist[1]:
  choicelist[1]
...
else:
  default

方法3：np.piecewise(x, condlist, funclist, *args, **kw)

使用場景：同方法2，只不過變換條件較復(fù)雜，無法直接寫出，要用函數(shù)來表示。
實例：如下

# 實例2.1：已知數(shù)組a，要求對所有a<0的元素取絕對值，對其他元素設(shè)為0，然后生成一個新數(shù)組
a = np.arange(-5,5,1)
print(a)
b = np.where(a<0, abs(a),0)
print('實例2.1結(jié)果：',b)

# 實例2.2：已知數(shù)組a，要求對所有a<0的元素取絕對值，對a=0的元素+100，對a>0的元素平方，然后生成一個新數(shù)組
b = np.select([a<0, a==0, a>0], [abs(a), a+100, a**2])
print('實例2.2結(jié)果：',b)

運行結(jié)果：

[-5 -4 -3 -2 -1  0  1  2  3  4]
實例2.1結(jié)果： [5 4 3 2 1 0 0 0 0 0]
實例2.2結(jié)果： [5 4 3 2 1 100 1 4 916]

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