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我观察到如果 a
是一个包含元素 [1,2,3]
的列表(或 numpy 数组),我要求 a[ 1:-1:-1]
,然后我得到空列表。我希望得到 [2,1]
假设切片跨越可获得的索引,从 1 递减到 -1,不包括最后一个值(不包括 -1),即索引 1 和 0。
实际行为可能有一些理由,但当需要从某个通用索引 i
开始获取数组 a
的子数组以进行索引时,事情会比预期的更复杂i+m
(排除)倒序。人们倾向于编写 a[i+m-1:i-1:-1]
但如果 i
设置为 0,这会突然中断。它有效的事实对于所有 i
但零看起来像一个令人讨厌的不一致。显然,有解决方法:
a[i+m-1-n:i-1-n:-1]
用 -n
偏移所有内容,其中 n
为数组长度;或a[i:i+m][::-1]
。但是,在情况 1 中,需要知道数组长度似乎很不自然,而在情况 2 中,如果切片是在一个紧密的循环中完成的,那么双重索引似乎是一种不太合理的开销。
是否有任何重要的原因让我遗漏了行为保持原样的重要性?
NumPy 社区是否考虑过这个问题?
有没有比我想出的更好的解决方法?
最佳答案
Numpy 从 Python 的序列索引中采用了这种行为,其规则已被解释 here (一些历史见下文)。具体脚注(5)如下:
The slice of
s
fromi
toj
with stepk
is defined as the sequence of items with indexx = i + n*k
such that0 <= n < (j-i)/k
. In other words, the indices arei
,i+k
,i+2*k
,i+3*k
and so on, stopping whenj
is reached (but never includingj
). Whenk
is positive,i
andj
are reduced tolen(s)
if they are greater. Whenk
is negative,i
andj
are reduced tolen(s) - 1
if they are greater. Ifi
orj
are omitted orNone
, they become “end” values (which end depends on the sign ofk
). Note,k
cannot be zero. Ifk
is None, it is treated like1
.
因此索引是从乘数 n
生成的受制于 0 <= n < (j-i)/k
.对于您的具体示例 (j-i)/k < 0
因此没有计算索引。
对于 Numpy 数组 a[i:i+m][::-1]
生成底层数组的 View ,即它的开销可以忽略不计,因此似乎是一个有效的解决方案。它清楚地传达了意图,即“取一个数组的子数组 a
,从一些通用索引 i
到索引 i+m
(排除),以相反的顺序”。
或者,您可以使用 None
作为停止参数 if i
为零:
a[i+m-1:(None if i==0 else i-1):-1]
最初,Python 通过 __getslice__
实现切片语法(另请参阅 here )不允许使用步骤参数,即它仅使用 2 参数形式:a[i:j]
.这是通过内置序列实现的,例如 list
.当时,大约在 1995 年,Numpy 的前身 Numerical Python 在 MATRIX-SIG 中得到开发和讨论。 (特殊兴趣小组)。这个前身实现了一个特定的 Slice
类型也可用于指定所谓的 stride
(现在 step
)的形式与今天的 slice
非常相似:例如a[Slice(None, None, 2)]
.它被要求扩展 Python 的语法以允许今天已知的 3 形式切片:a[::2]
(参见例如 this thread )。这以 slice
的形式实现类型并将传递给 __getitem__
而不是 __getslice__
.所以那时,a[i:j]
被解析为 a.__getslice__(i, j)
同时 a[i:j:k]
被解析为 a.__getitem__(slice(i, j, k))
.当时,Numerical Python 甚至允许使用 2 形式进行“反向”切片,将第二个参数解释为步幅(参见 the docs ;例如,对于数组对象 a[i:-1]
,a[i::-1]
等同于 a
)。数组索引面向 Python 序列的索引工作方式:包括开始索引,不包括停止索引(参见 here )。这也适用于负步幅(步骤),因此提供了今天可以观察到的行为。该决定可能是基于 principle of least surprise (对于 "standard" Python 用户)。花了很长时间,直到 Python 2.3 为内置类型实现了包含步骤的扩展切片功能(参见 what's new 和 the docs ;请注意,2.3 版本的文档包含对使用步骤切片的错误描述对于 2.4 版本是 fixed。
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