NumPy排序和搜索功能

NumPy 提供了多种排序函数， 这些排序函数可以实现不同的排序算法。

排序算法特征主要体现在以下四个方面：执行速度，最坏情况下的复杂度，所需的工作空间以及算法的稳定性。下表列举了三种排序算法：

numpy.sort()

numpy.sort() 对输入数组执行排序，并返回一个数组副本。它具有以下参数：

参数说明：

• a：要排序的数组；
• axis：沿着指定轴进行排序，如果没有指定 axis，默认在最后一个轴上排序，若 axis=0 表示按列排序，axis=1 表示按行排序；
• kind：默认为 quicksort（快速排序）；
• order：若数组设置了字段，则 order 表示要排序的字段。

下面看一组示例：

import numpy as np 
a = np.array([[3,7],[9,1]]) 
print('a数组是：')
print(a)
#调用sort()函数
print(np.sort(a))
#按列排序：
print(np.sort(a, axis = 0))
#设置在sort函数中排序字段
dt = np.dtype([('name',  'S10'),('age',  int)])
a = np.array([("raju",21),("anil",25),("ravi",  17),  ("amar",27)], dtype = dt) 
#再次打印a数组
print(a)
#按name字段排序
print(np.sort(a, order = 'name'))

输出结果：

numpy.argsort()

argsort() 沿着指定的轴，对输入数组的元素值进行排序，并返回排序后的元素索引数组。示例如下：

import numpy as np 
a = np.array([90, 29, 89, 12]) 
print("原数组",a) 
sort_ind = np.argsort(a) 
print("打印排序元素索引值",sort_ind) 
#使用索引数组对原数组排序
sort_a = a[sort_ind] 
print("打印排序数组") 
for i in sort_ind: 
    print(a[i],end = " ") 

输出结果：

numpy.lexsort()

numpy.lexsort() 按键序列对数组进行排序，它返回一个已排序的索引数组，类似于 numpy.argsort()。

下面看一组示例：

import numpy as np 
a = np.array(['a','b','c','d','e']) 
b = np.array([12, 90, 380, 12, 211]) 
ind = np.lexsort((a,b)) 
#打印排序元素的索引数组
print(ind) 
#使用索引数组对数组进行排序
for i in ind: 
    print(a[i],b[i])

输出结果：

NumPy 提供了许多可以在数组内执行搜索功能的函数。比如查找最值或者满足一定条件的元素。

numpy.nonzero()

该函数从数组中查找非零元素的索引位置。示例如下：

import numpy as np 
b = np.array([12, 90, 380, 12, 211]) 
print("原数组b",b) 
print("打印非0元素的索引位置") 
print(b.nonzero())

输出结果：

numpy.where()

numpy.where() 的返回值是满足了给定条件的元素索引值。

import numpy as np 
b = np.array([12, 90, 380, 12, 211]) 
print(np.where(b>12)) 
c = np.array([[20, 24],[21, 23]]) 
print(np.where(c>20))  

输出结果：

numpy.extract()

该函数的返回值是满足了给定条件的元素值，示例如下：

import numpy as np
x = np.arange(9.).reshape(3, 3)
打印数组x:'
print(x) 
#设置条件选择偶数元素
condition = np.mod(x,2)== 0
#输出布尔值数组
print(condition)
#按condition提取满足条件的元素值
print np.extract(condition, x)

输出结果：

numpy.argmax()

该函数返回最大值的的索引，与其相反的函数是 argmin() 求最小值索引 ，示例如下：

import numpy as np
a = np.array([[30,40,70],[80,20,10],[50,90,60]]) 
#a数组
print (a)
#argmax() 函数
print (np.argmax(a))
#将数组以一维展开
print (a.flatten())
#沿轴 0 的最大值索引：
maxindex = np.argmax(a, axis =  0) 
print (maxindex)
#沿轴 1 的最大值索引
maxindex = np.argmax(a, axis =  1) 
print (maxindex) 

输出结果：

numpy.argmin()

argmin() 求最小值索引。示例如下：

import numpy as np
b= np.array([[3,4,7],[8,2,1],[5,9,6]]) 
print  ('数组b：')
print (b) 
#调用 argmin()函数
minindex = np.argmin(b) 
print (minindex)
#展开数组中的最小值：
print (b.flatten()[minindex])
#沿轴 0 的最小值索引：
minindex = np.argmin(b, axis =  0) 
print (minindex)
#沿轴 1 的最小值索引：
minindex = np.argmin(b, axis =  1) 
print (minindex)

输出结果：