详解NumPy中数组的索引和切片（访问元素）

在 NumPy 中，可以使用索引和切片来访问数组中的元素。两者的区别为：

• 索引是用于访问单个元素的操作；
• 切片则是用于访问一组元素的操作。

索引

NumPy 中的索引方式与 Python 中的相似，使用方括号 [] 来访问数组中的元素。数组的索引从 0 开始，使用整数值来进行访问。

例如，我们可以通过以下方式访问一个二维数组中的某个元素：

import numpy as np

# 创建一个 2x2 的数组
a = np.array([[1, 2], [3, 4]])

# 访问第一个元素
print(a[0, 0])  # 输出：1

# 访问第二个元素
print(a[0, 1])  # 输出：2

# 访问第三个元素
print(a[1, 0])  # 输出：3

# 访问第四个元素
print(a[1, 1])  # 输出：4

切片

切片用于访问数组中的一组元素，可以使用冒号 : 来指定切片范围。切片范围的语法为 [start:stop:step]，其中 start 表示起始位置，stop 表示终止位置，step 表示步长。

例如，我们可以通过以下方式访问一个二维数组中的某一行或某一列：

import numpy as np

# 创建一个 2x2 的数组
a = np.array([[1, 2], [3, 4]])

# 访问第一行
print(a[0, :])  # 输出：[1 2]

# 访问第一列
print(a[:, 0])  # 输出：[1 3]

我们还可以使用切片来访问数组的一个子集，例如：

import numpy as np

# 创建一个 3x3 的数组
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])

# 访问第一行和第二行的前两列
print(a[:2, :2])  # 输出：[[1 2] [4 5]]

在切片范围中，start 和 stop 都是可选的，默认值分别为数组的起始位置和终止位置。step 也是可选的，默认值为 1。如果 start、stop 或 step 中的任何一个值为负数，则表示从末尾开始计算。例如，我们可以使用以下方式来访问数组的最后一列：

import numpy as np

# 创建一个 3x3 的数组
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])

# 访问最后一列
print(a[:, -1])  # 输出：[3 6 9]