索引 R 與 Python

Question

試圖理解數組索引 R 與 Python（准確地說是 numpy）

R版

a = array(0:7, c(2,2,2))

輸出看起來像這樣

, , 1

     [,1] [,2]
[1,]    0    2
[2,]    1    3
, , 2
     [,1] [,2]
[1,]    4    6
[2,]    5    7

如果我嘗試訪問第一個“元素” a[1,,]這就是我得到的：

     [,1] [,2]
[1,]    0    4
[2,]    2    6

蟒蛇版

a = np.array(range(8)).reshape((2,2,2))
array([[[0, 1],
        [2, 3]],

       [[4, 5],
        [6, 7]]])

a[0,::]給了我不同的輸出：

array([[0, 1],
       [2, 3]])

看起來索引以不同的方式工作。 我應該如何在 python 中索引以獲得與 R 版本相同的結果？

Answer 1

不同的結果來自於 R 和 Python 在內部存儲多維數組的兩種不同方式：

• R 使用列優先順序（也稱為類 Fortran 順序）
• Python 使用行優先順序（也稱為類 C 順序）。

（不幸的是，“C”不代表“列”，而是代表“C 語言”...）

來源： https : //en.wikipedia.org/wiki/Row-_and_column-major_order其中說：

列優先順序用於 Fortran、MATLAB、[7] GNU Octave、S-Plus、[8] R、[9] Julia、[10] 和 Scilab。[11]

...

行優先順序是 NumPy[18]（對於 Python）中的默認值。

這會影響方式的多維數組從一個維數組默認構造的，當你與你的代碼做array()中的R函數和numpy.array()與一起在Python功能numpy.reshape()函數。

從 numpy 的reshape()文檔中：

重塑（a，新形狀，訂單='C'）

...

order : {'C', 'F', 'A'}, optional 使用此索引順序讀取 a 的元素， a使用此索引順序將元素放入重構的數組中。 'C' 表示使用類似 C 的索引順序讀取/寫入元素，最后一個軸索引變化最快，回到第一個軸索引變化最慢。 'F' 表示使用類似 Fortran 的索引順序讀取/寫入元素，第一個索引變化最快，最后一個索引變化最慢。

解決方案

在兩種語言中從一維數組定義多維數組時，您應該使用相同的索引順序。

例如，您可以通過將選項order='F'傳遞給numpy.reshape()函數，使用列優先順序在 Python 中定義數組，如下所示：

a = np.array(range(8)).reshape((2,2,2), order='F')
array([[[0, 4],
        [2, 6]],
       [[1, 5],
        [3, 7]]])

現在a[0,::]給出：

array([[0, 4],
       [2, 6]])

即與 R 的a[1,,] 。