本文主要是介绍杨桃的Python进阶讲座17——数组array（七）三维数组和n维数组的索引和取值（配详细图解），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
本人CSDN博客专栏：https://blog.csdn.net/yty_7
Github地址：https://github.com/yot777/
三维数组的索引和取值
创建一个numpy三维数组z，如下所示：
>>> import numpy as np
>>> z=np.array([[[1,2,3,4],[5,6,7,8]],[[9,10,11,12],[13,14,15,16]]])
>>> print(z)
[[[ 1 2 3 4][ 5 6 7 8]][[ 9 10 11 12][13 14 15 16]]]三维数组没有了矩阵的行、列概念，但我们可以用shape()函数查看它的维度信息：
>>> np.shape(z)
(2, 2, 4)三维数组z的维度是(2, 2, 4)，是不是挺难理解的呢！
其实把(2, 2, 4)变型为(2, (2, 4))，即2个(2, 4)矩阵，就成了三维数组啦！
图示如下，可理解为三维数组z是由2个(2, 4)的矩阵平面构成的
我们继续使用二维数组的索引方式来查看三维数组，如下：
如果[ ]以数字或者单冒号开头，表示取矩阵平面的全部元素，举例：
>>> z[0] #取第0个矩阵平面的元素
array([[1, 2, 3, 4],[5, 6, 7, 8]])
>>> z[1] #取第1个矩阵平面的元素
array([[ 9, 10, 11, 12],[13, 14, 15, 16]])
>>> z[:1] #取从0开始到1-1=0个矩阵平面的元素
array([[[1, 2, 3, 4],[5, 6, 7, 8]]])图示：
如果[ ]以冒号逗号（即:,）开头，表示取矩阵平面的行元素，举例：
>>> z[:,0] #取所有矩阵平面的第0行
array([[ 1, 2, 3, 4],[ 9, 10, 11, 12]])
>>> z[:,1] #取所有矩阵平面的第1行
array([[ 5, 6, 7, 8],[13, 14, 15, 16]])图示：
取指定某个矩阵平面的某一行，使用[矩阵平面号][行号]来表示
取指定某个矩阵平面的某一列，使用[矩阵平面号][:, 列号]来表示
举例：
>>> z[0][1] #取第0个矩阵平面的第1行
array([5, 6, 7, 8])
>>> z[1][0] #取第1个矩阵平面的第0行
array([ 9, 10, 11, 12])
>>> z[0][:,2] #取第0个矩阵平面的第2列
array([3, 7])
>>> z[1][:,3] #取第1个矩阵平面的第3列
array([12, 16])图示：
如果[ ]以两个冒号逗号（即:,:,）开头，表示取矩阵平面的列元素，举例：
>>> z[:,:,0] #取所有矩阵平面的第0列
array([[ 1, 5],[ 9, 13]])
>>> z[:,:,2] #取所有矩阵平面的第2列
array([[ 3, 7],[11, 15]])图示：
取三维数组的某个具体元素，使用[矩阵平面号][行号][列号]的方式来表示，举例：
>>> z[0][1][2] #取第0个矩阵平面第1行第2列的数据
7
>>> z[1][1][1] #取第1个矩阵平面第1行第1列的数据
14图示：
n维数组的索引和取值
对于超过三维的n维数组，很难用直观的方法画出图形，但我们仍然可以仿照三维数组的原则进行索引和取值
n维数组的形状可以表示为：
最右侧 x1为一维（最终存放元素的地方），x2为一维元素的个数，x3为二维元素的个数……最左侧的xn为n-1维元素的个数。
举例：
(6,2,7,3,4)是一个五维数组s，一维有4个元素，二维有3个一维元素的个数，三维有7个二维元素的个数，四维有2个三维元素的个数，五维有6个四维元素的个数，总元素个数是4*3*7*2*6=1008个
那么s[a]只有一对中括号的时候，总共6个元素，取值从s[0]到s[5]）
s[a][b]有两对中括号的时候，总共6*2=12个元素，取值从s[0][0]到s[0][1]，再从s[1][0]到s[1][1]……直到从s[5][0]到s[5][1]
s[a][b][c]有三对中括号的时候，总共6*2*7=84个元素，取值从s[0][0][0]到s[0][0][6]，再从s[0][1][0]到s[0][1][6]，
再从s[1][0][0]到s[5][1][6]
……
因此，可以采取多重循环的方式对五维数组s的元素进行遍历，从最内层到最外层：
第一层循环：从s[0][0][0][0][0]到s[0][0][0][0][3] （4次循环）
第二层循环：从s[0][0][0][0][0]到s[0][0][0][2][3] （3次循环）
第三层循环：从s[0][0][0][0][0]到s[0][0][6][2][3] （7次循环）
第四层循环：从s[0][0][0][0][0]到s[0][1][6][2][3] （2次循环）
第五层循环：从s[0][0][0][0][0]到s[5][1][6][2][3] （6次循环）
遍历时，每一层循环都必须进行相应次数的下一层循环才行，因此总共进行6*2*7*3*4=1008次循环。
总结
三维数组是由多个二维矩阵平面构成的
如果[ ]以数字或者单冒号开头，表示取矩阵平面的全部元素
如果[ ]以冒号逗号（即:,）开头，表示取矩阵平面的行元素
取指定某个矩阵平面的某一行，使用[矩阵平面号][行号]来表示
取指定某个矩阵平面的某一列，使用[矩阵平面号][:, 列号]来表示
如果[ ]以两个冒号逗号（即:,:,）开头，表示取矩阵平面的列元素
取三维数组的某个具体元素，使用[矩阵平面号][行号][列号]的方式来表示
n维数组的形状可以表示为：
最右侧 x1为一维（最终存放元素的地方），x2为一维元素的个数，x3为二维元素的个数……最左侧的xn为n-1维元素的个数。
遍历n维数组时，每一层循环都必须进行相应次数的下一层循环才行，因此总共进行xn*xn-1*……*x3*x2*x1次循环。
本人CSDN博客专栏：https://blog.csdn.net/yty_7
Github地址：https://github.com/yot777/
如果您觉得本篇本章对您有所帮助，欢迎关注、评论、点赞！Github欢迎您的Follow、Star！
这篇关于杨桃的Python进阶讲座17——数组array（七）三维数组和n维数组的索引和取值（配详细图解）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
