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NumPy 提供了多种排序的方法。 这些排序函数实现不一样的排序算法,每一个排序算法的特征在于执行速度,最坏状况性能,所需的工做空间和算法的稳定性。 下表显示了三种排序算法的比较。算法
种类 | 速度 | 最坏状况 | 工做空间 | 稳定性 |
---|---|---|---|---|
'quicksort' (快速排序) |
1 | O(n^2) |
0 | 否 |
'mergesort' (归并排序) |
2 | O(n*log(n)) |
~n/2 | 是 |
'heapsort' (堆排序) |
3 | O(n*log(n)) |
0 | 否 |
numpy.sort()
numpy.sort() 函数返回输入数组的排序副本。函数格式以下:数组
numpy.sort(a, axis, kind, order)
参数说明:app
- a: 要排序的数组
- axis: 沿着它排序数组的轴,若是没有数组会被展开,沿着最后的轴排序, axis=0 按列排序,axis=1 按行排序
- kind: 默认为'quicksort'(快速排序)
- order: 若是数组包含字段,则是要排序的字段
import numpy as np a = np.array([[3, 7], [9, 1]]) print('咱们的数组是:') print(a) print('\n') print('调用 sort() 函数:') print(np.sort(a)) print('\n') print('按列排序:') print(np.sort(a, axis=0)) print('\n') print('按行列排序:') print(np.sort(a, axis=1)) print('\n')
输出结果:ide
咱们的数组是:
[[3 7]
[9 1]]函数
调用 sort() 函数:
[[3 7]
[1 9]]post
按列排序:
[[3 1]
[9 7]]性能
按行列排序:
[[3 7]
[1 9]]ui
在 sort 函数中,指定排序字段spa
import numpy as np dt = np.dtype([('name', 'S10'), ('age', int)]) a = np.array([("aaa", 21), ("ccc", 25), ("ddd", 17), ("bbb", 27)], dtype=dt) print('a数组:',a) print('按 name 排序:',np.sort(a, order='name'))
输出结果为:
a数组: [(b'aaa', 21) (b'ccc', 25) (b'ddd', 17) (b'bbb', 27)]
按 name 排序: [(b'aaa', 21) (b'bbb', 27) (b'ccc', 25) (b'ddd', 17)]
numpy.argsort()
numpy.argsort() 函数返回的是数组值从小到大的索引值。
import numpy as np x = np.array([3, 1, 2]) print ('咱们的数组是:') print (x) print ('\n') print ('对 x 调用 argsort() 函数:') y = np.argsort(x) print (y) print ('\n') print ('以排序后的顺序重构原数组:') print (x[y]) print ('\n') print ('使用循环重构原数组:') for i in y: print (x[i], end=" ")
输出结果为:
咱们的数组是: [3 1 2] 对 x 调用 argsort() 函数: [1 2 0] 以排序后的顺序重构原数组: [1 2 3] 使用循环重构原数组 1 2 3
numpy.lexsort()
numpy.lexsort() 用于对多个序列进行排序。把它想象成对电子表格进行排序,每一列表明一个序列,排序时优先照顾靠后的列。
这里举一个应用场景:小升初考试,重点班录取学生按照总成绩录取。在总成绩相同时,数学成绩高的优先录取,在总成绩和数学成绩都相同时,按照英语成绩录取…… 这里,总成绩排在电子表格的最后一列,数学成绩在倒数第二列,英语成绩在倒数第三列。
import numpy as np nm = ('raju','anil','ravi','amar') dv = ('f.y.', 's.y.', 's.y.', 'f.y.') ind = np.lexsort((dv,nm)) print ('调用 lexsort() 函数:') print (ind) print ('\n') print ('使用这个索引来获取排序后的数据:') print ([nm[i] + ", " + dv[i] for i in ind])
输出结果为:
调用 lexsort() 函数: [3 1 0 2] 使用这个索引来获取排序后的数据: ['amar, f.y.', 'anil, s.y.', 'raju, f.y.', 'ravi, s.y.']
上面传入 np.lexsort 的是一个tuple,排序时首先排 nm,顺序为:amar、anil、raju、ravi 。综上排序结果为 [3 1 0 2]。
import numpy as np # 录入了四位同窗的成绩,按照总分排序,总分相同时语文高的优先 math = (10, 20, 50, 10) chinese = (30, 50, 40, 60) total = (40, 70, 90, 70) # 将优先级高的项放在后面 ind = np.lexsort((math, chinese, total)) for i in ind: print(total[i],chinese[i],math[i])
输出,是按总成绩排序,相同时语文成绩优先级更高:
40 30 10 70 50 20 70 60 10 90 40 50
msort、sort_complex、partition、argpartition
函数 | 描述 |
---|---|
msort(a) | 数组按第一个轴排序,返回排序后的数组副本。np.msort(a) 相等于 np.sort(a, axis=0)。 |
sort_complex(a) | 对复数按照先实部后虚部的顺序进行排序。 |
partition(a, kth[, axis, kind, order]) | 指定一个数,对数组进行分区 |
argpartition(a, kth[, axis, kind, order]) | 能够经过关键字 kind 指定算法沿着指定轴对数组进行分区 |
sort_complex 复数排序
import numpy as np print(np.sort_complex([5, 3, 6, 2, 1])) print(np.sort_complex([1 + 2j, 2 - 1j, 3 - 2j, 3 - 3j, 3 + 5j]))
输出结果:
[1.+0.j 2.+0.j 3.+0.j 5.+0.j 6.+0.j]
[1.+2.j 2.-1.j 3.-3.j 3.-2.j 3.+5.j]
partition 分区排序
import numpy as np a = np.array([3, 4, 2, 1]) # 将数组 a 中全部元素(包括重复元素)从小到大排列,3 表示的是排序数组索引为 3 的数字,比该数字小的排在该数字前面,比该数字大的排在该数字的后面 print(np.partition(a, 3)) # 小于 1 的在前面,大于 3 的在后面,1和3之间的在中间 print(np.partition(a, (1, 3)))
输出结果:
[2 1 3 4]
[1 2 3 4]
argpartition
找到数组的第 3 小(index=2)的值和第 2 大(index=-2)的值
import numpy as np arr = np.array([46, 57, 23, 39, 1, 10, 0, 120]) print(arr[np.argpartition(arr, 2)[2]]) print(arr[np.argpartition(arr, -2)[-2]])
输出结果: 10 57
同时找到第 3 和第 4 小的值。注意这里,用 [2,3] 同时将第 3 和第 4 小的排序好,而后能够分别经过下标 [2] 和 [3] 取得。
import numpy as np arr = np.array([46, 57, 23, 39, 1, 10, 0, 120]) print(arr[np.argpartition(arr, [2,3])[2]]) print(arr[np.argpartition(arr, [2,3])[3]])
输出结果:
10
23
numpy.argmax() 和 numpy.argmin()
numpy.argmax() 和 numpy.argmin()函数分别沿给定轴返回最大和最小元素的索引。
import numpy as np a = np.array([[30, 40, 70], [80, 20, 10], [50, 90, 60]]) print('咱们的数组是:') print(a) print('\n') maxindex = np.argmax(a) print('调用 argmax() 函数:',maxindex) minindex = np.argmin(a) print('调用 argmin() 函数:',minindex) print('展开数组:',a.flatten()) print('展开数组中的最小值:',a.flatten()[minindex]) print('展开数组中的最大值:',a.flatten()[maxindex]) maxindex = np.argmax(a, axis=0) print('沿轴 0 的最大值索引:',maxindex) minindex = np.argmin(a, axis=0) print('沿轴 0 的最小值索引:',minindex) maxindex = np.argmax(a, axis=1) print('沿轴 1 的最大值索引:',maxindex) minindex = np.argmin(a, axis=1) print('沿轴 1 的最小值索引:',minindex)
输出结果为:
咱们的数组是:
[[30 40 70]
[80 20 10]
[50 90 60]]
调用 argmax() 函数: 7
调用 argmin() 函数: 5
展开数组: [30 40 70 80 20 10 50 90 60]
展开数组中的最小值: 10
展开数组中的最大值: 90
沿轴 0 的最大值索引: [1 2 0]
沿轴 0 的最小值索引: [0 1 1]
沿轴 1 的最大值索引: [2 0 1]
沿轴 1 的最小值索引: [0 2 0]
numpy.nonzero()
numpy.nonzero() 函数返回输入数组中非零元素的索引。
import numpy as np a = np.array([[30,40,0],[0,20,10],[50,0,60]]) print ('咱们的数组是:') print (a) print ('\n') print ('调用 nonzero() 函数:') print (np.nonzero (a))
输出结果为:
咱们的数组是: [[30 40 0] [ 0 20 10] [50 0 60]] 调用 nonzero() 函数: (array([0, 0, 1, 1, 2, 2]), array([0, 1, 1, 2, 0, 2]))
numpy.where()
numpy.where() 函数返回输入数组中知足给定条件的元素的索引。
import numpy as np x = np.arange(9.).reshape(3, 3) print('咱们的数组是:') print(x) print('\n') y = np.where(x > 3) print('大于 3 的元素的索引:') print(y) print('\n') print('使用这些索引来获取知足条件的元素:') print(x[y])
输出结果为:
咱们的数组是: [[0. 1. 2.] [3. 4. 5.] [6. 7. 8.]]
大于 3 的元素的索引: (array([1, 1, 2, 2, 2]), array([1, 2, 0, 1, 2]))
使用这些索引来获取知足条件的元素: [4. 5. 6. 7. 8.]
numpy.extract()
numpy.extract() 函数根据某个条件从数组中抽取元素,返回知足条件的元素。
import numpy as np x = np.arange(9.).reshape(3, 3) print ('咱们的数组是:') print (x) # 定义条件, 选择偶数元素 condition = np.mod(x,2) == 0 print ('按元素的条件值:') print (condition)
print ('使用条件提取元素:') print (np.extract(condition, x))
输出结果为:
咱们的数组是: [[0. 1. 2.] [3. 4. 5.] [6. 7. 8.]]
按元素的条件值: [[ True False True] [False True False] [ True False True]]
使用条件提取元素: [0. 2. 4. 6. 8.]