一文带你搞懂Numpy中的深拷贝和浅拷贝

NumPy是Python中一个重要的科学计算库，提供了高效的多维数组和各种派生对象及计算种函数。在NumPy中，可以使用ndarray多维来各数据处理操作，包括创建、索引、切片、运算等。本文将详细讲解Numpy中的深拷贝和浅拷贝，包括它们的定义、区别、使用场景和示例。

什么是深拷贝和浅拷贝

在Python中，拷贝（复制）一个对象时，有两种方式：深拷贝和浅拷贝。

• 浅拷贝：创建一个新的对象，但是这个新对象中的元素是原对象的引用。也就是说，新对象和原对象共享同一个内存地址，当新对象中的元素发生改时，原对象中的元素也会发生改变。
• 深拷贝：创建一个新的对象，同时递归地拷贝原对象中的所有元素，直到所有元素都是不可变对象为止。也就是说，新对象和原对象不共享内存地址，当新对象中的元素发生改变时，原对象中的元素不会发生改变。

深拷贝和浅拷贝的区别

深拷贝和浅拷贝的主要区别在于拷贝出的新对象是否和原对象共享内存地址。具体来说，深拷贝会递归地拷贝原对象中的所有元素，直到所有元素都是不可变对象为止，而浅拷贝只会拷贝原对象中的元素的引用，不会递归地贝元素本身。

深拷贝和浅拷贝的使用场景

深拷贝和浅拷贝的使用场景主要取决于拷贝出的新对象是否需要和原对象共享内存地址。具体来说，如果需要拷贝出来的新对象和原对象共享内存地址，那么就可以使用浅拷贝；如果需要拷贝出来的新对象和原对象不共享内存地址，那就需要使用深拷贝。

示例一：浅拷贝

import numpy as np

# 创建一个一维数组
a = np.array([1, 2, 3])

# 浅拷贝
b = a.view()

# 修改b中的元素
b[0] = 4

# 打印结果
print(a)
print(b)

在上面的示例中，我们使用view()函数对一维数组a进行浅拷贝，并修改了b中的第一个元素。由于浅拷贝只是拷贝了a中元素的引用，所以当b中的元素发生改变时，a中的元素也会发生改变。

示例二：深拷贝

import numpy as np

# 创建一个一维数组
a = np.array([1, 2, 3])

# 深拷贝
b = a.copy()

# 修改b中的元素
b[0] = 4

# 打印结果
print(a)
print(b)

在上面示例中，我们使用copy()函数对一维数组a进行深拷贝，并修改了b中的第一个元素。由于深拷贝递归地贝了a中的所有元素，所以当b中的元素发生改变时，a中的元素不会发生改变。

综所述，深拷贝和浅拷贝是Python中拷贝对象的两种，它们的主要区别在于拷贝出的新对象是否和原对象共享内存地址。深拷贝会递归地拷贝原对象中的所有素，直到所有元素都是不可变对象为止，而浅拷贝只会拷贝原对象中的元素的引用，不会递地拷贝元素本身。在使用时，需要根据拷贝出来的新对象是否需要和原对象共享内存地址来选择使用深拷贝还是浅拷贝。