NumPy 排序、搜索和计数函数
NumPy提供了各种与排序相关的函数。这些排序函数实现了不同的排序算法,每个算法都有其执行速度、最坏情况下的性能、所需工作空间以及算法的稳定性。下表显示了三种排序算法的比较。
kind | speed | worst case | work space | stable |
---|---|---|---|---|
‘quicksort’ | 1 | O(n^2) | 0 | no |
‘mergesort’ | 2 | O(n*log(n)) | ~n/2 | yes |
‘heapsort’ | 3 | O(n*log(n)) | 0 | no |
numpy.sort()
sort()函数返回输入数组的排序副本。它有以下参数:
numpy.sort(a, axis, kind, order)
在哪里,
序号 | 参数和描述 |
---|---|
1 | a 需要排序的数组 |
2 | axis 数组要排序的轴。如果没有指定,数组将被展平,在最后一个轴上进行排序。 |
3 | kind 默认为快速排序。 |
4 | order 如果数组包含字段,指定字段的排序顺序。 |
示例
import numpy as np
a = np.array([[3,7],[9,1]])
print 'Our array is:'
print a
print '\n'
print 'Applying sort() function:'
print np.sort(a)
print '\n'
print 'Sort along axis 0:'
print np.sort(a, axis = 0)
print '\n'
# Order parameter in sort function
dt = np.dtype([('name', 'S10'),('age', int)])
a = np.array([("raju",21),("anil",25),("ravi", 17), ("amar",27)], dtype = dt)
print 'Our array is:'
print a
print '\n'
print 'Order by name:'
print np.sort(a, order = 'name')
它将产生以下输出−
Our array is:
[[3 7]
[9 1]]
Applying sort() function:
[[3 7]
[1 9]]
Sort along axis 0:
[[3 1]
[9 7]]
Our array is:
[('raju', 21) ('anil', 25) ('ravi', 17) ('amar', 27)]
Order by name:
[('amar', 27) ('anil', 25) ('raju', 21) ('ravi', 17)]
numpy.argsort()
numpy.argsort() 函数在输入数组上执行间接排序,沿给定轴使用指定的排序方式,返回数据的索引数组。这个索引数组被用来构建排序后的数组。
示例
import numpy as np
x = np.array([3, 1, 2])
print 'Our array is:'
print x
print '\n'
print 'Applying argsort() to x:'
y = np.argsort(x)
print y
print '\n'
print 'Reconstruct original array in sorted order:'
print x[y]
print '\n'
print 'Reconstruct the original array using loop:'
for i in y:
print x[i],
它将产生以下输出:
Our array is:
[3 1 2]
Applying argsort() to x:
[1 2 0]
Reconstruct original array in sorted order:
[1 2 3]
Reconstruct the original array using loop:
1 2 3
numpy.lexsort()
这个函数使用键序列进行间接排序。可以将这些键看作是电子表格中的一列。函数返回一个索引数组,可以使用该数组来获取排序后的数据。注意,最后一个键是排序的主键。
示例
import numpy as np
nm = ('raju','anil','ravi','amar')
dv = ('f.y.', 's.y.', 's.y.', 'f.y.')
ind = np.lexsort((dv,nm))
print 'Applying lexsort() function:'
print ind
print '\n'
print 'Use this index to get sorted data:'
print [nm[i] + ", " + dv[i] for i in ind]
它将产生以下输出-
Applying lexsort() function:
[3 1 0 2]
Use this index to get sorted data:
['amar, f.y.', 'anil, s.y.', 'raju, f.y.', 'ravi, s.y.']
NumPy模块有一些用于在数组中搜索的函数。可以找到最大值、最小值以及满足给定条件的元素。
numpy.argmax()和numpy.argmin()
这两个函数分别返回给定轴上最大和最小元素的索引。
示例
import numpy as np
a = np.array([[30,40,70],[80,20,10],[50,90,60]])
print 'Our array is:'
print a
print '\n'
print 'Applying argmax() function:'
print np.argmax(a)
print '\n'
print 'Index of maximum number in flattened array'
print a.flatten()
print '\n'
print 'Array containing indices of maximum along axis 0:'
maxindex = np.argmax(a, axis = 0)
print maxindex
print '\n'
print 'Array containing indices of maximum along axis 1:'
maxindex = np.argmax(a, axis = 1)
print maxindex
print '\n'
print 'Applying argmin() function:'
minindex = np.argmin(a)
print minindex
print '\n'
print 'Flattened array:'
print a.flatten()[minindex]
print '\n'
print 'Flattened array along axis 0:'
minindex = np.argmin(a, axis = 0)
print minindex
print '\n'
print 'Flattened array along axis 1:'
minindex = np.argmin(a, axis = 1)
print minindex
它将产生以下输出−
Our array is:
[[30 40 70]
[80 20 10]
[50 90 60]]
Applying argmax() function:
7
Index of maximum number in flattened array
[30 40 70 80 20 10 50 90 60]
Array containing indices of maximum along axis 0:
[1 2 0]
Array containing indices of maximum along axis 1:
[2 0 1]
Applying argmin() function:
5
Flattened array:
10
Flattened array along axis 0:
[0 1 1]
Flattened array along axis 1:
[0 2 0]
numpy.nonzero()
numpy.nonzero()函数返回输入数组中非零元素的索引。
示例
import numpy as np
a = np.array([[30,40,0],[0,20,10],[50,0,60]])
print 'Our array is:'
print a
print '\n'
print 'Applying nonzero() function:'
print np.nonzero (a)
它将产生以下输出−
Our array is:
[[30 40 0]
[ 0 20 10]
[50 0 60]]
Applying nonzero() function:
(array([0, 0, 1, 1, 2, 2]), array([0, 1, 1, 2, 0, 2]))
numpy.where()
where()函数返回满足给定条件的输入数组中元素的索引。
示例
import numpy as np
x = np.arange(9.).reshape(3, 3)
print 'Our array is:'
print x
print 'Indices of elements > 3'
y = np.where(x > 3)
print y
print 'Use these indices to get elements satisfying the condition'
print x[y]
它将产生以下输出 –
Our array is:
[[ 0. 1. 2.]
[ 3. 4. 5.]
[ 6. 7. 8.]]
Indices of elements > 3
(array([1, 1, 2, 2, 2]), array([1, 2, 0, 1, 2]))
Use these indices to get elements satisfying the condition
[ 4. 5. 6. 7. 8.]
numpy.extract()
extract()函数返回满足任何条件的元素。
import numpy as np
x = np.arange(9.).reshape(3, 3)
print 'Our array is:'
print x
# define a condition
condition = np.mod(x,2) == 0
print 'Element-wise value of condition'
print condition
print 'Extract elements using condition'
print np.extract(condition, x)
它将产生以下输出 –
Our array is:
[[ 0. 1. 2.]
[ 3. 4. 5.]
[ 6. 7. 8.]]
Element-wise value of condition
[[ True False True]
[False True False]
[ True False True]]
Extract elements using condition
[ 0. 2. 4. 6. 8.]