從多個方面詳解ndarray轉list

一、基本概念

ndarray是NumPy中最關鍵的數據類型之一，它被用來存儲同類型的多維數組。在NumPy中，一個維度(dimensions)又稱為軸(axes)，軸的數量稱為秩(rank)。一個ndarray對象由元素(element)，數據類型(dtype)以及每個軸的大小(shape)組成，它是一個由同類型數據組成的多維數組。而list則是Python語言中最常用的數據類型之一，它可以存儲不同類型的元素，但是在Python中沒有維度和形狀的概念。因此，在實際的編程中，我們需要不斷地在ndarray和list之間進行轉換。

二、ndarray轉列表

在NumPy中，使用tolist()方法可以將ndarray對象轉換為Python內置的列表類型list。該方法可以接受一個參數，即keepdims參數，當keepdims為True時，ndarray的shape會保留。下面是具體的代碼示例：

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3])
l = arr.tolist()
print(l)

上述代碼中，我們使用NumPy創建了一個一維的ndarray對象arr，然後使用tolist()方法將其轉換為列表類型list，並最終輸出轉換後的結果[1, 2, 3]。值得注意的是，這裡的ndarray是一維的，如果是多維的，則需要進行多次轉換，比如：

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 4]])
l = arr.tolist()
print(l)

上述代碼中，我們使用NumPy創建了一個二維的ndarray對象arr，然後使用tolist()方法將其轉換為列表類型list，並最終輸出轉換後的結果[[1, 2], [3, 4]]。需要注意的是，這裡的ndarray是二維的，因此tolist()方法只能將其轉換為一個嵌套列表。

三、列錶轉ndarray

在NumPy中，使用array()方法可以將列表類型list轉換為ndarray對象。下面是具體的代碼示例：

import numpy as np

l = [1, 2, 3]
arr = np.array(l)
print(arr)

上述代碼中，我們使用Python內置的列表類型創建一個列表l，然後使用NumPy的array()方法將其轉換為ndarray對象arr，並最終輸出轉換後的結果[1 2 3]。值得注意的是，當列表中的元素類型不一致時，array()方法會嘗試將其轉換為同一類型，如下所示：

import numpy as np

l = [1, 2, 3, '4']
arr = np.array(l)
print(arr)

上述代碼中，我們創建了一個列表l，其中包含了不同類型的元素，包括數字和字符串。然後使用array()方法將其轉換為ndarray對象arr，並最終輸出轉換後的結果[‘1’ ‘2’ ‘3’ ‘4’]。由於ndarray只能存儲同類型的數據，因此array()方法會將列表中的元素自動轉換為字符串類型。

四、總結

本文從基本概念和轉換方法兩個方面詳細闡述了ndarray和list之間的相互轉換。在實際編程中，我們需要根據具體要求自行選擇合適的方法進行轉換。需要注意的是，在轉換的過程中需要注意維度、形狀、數據類型等方面的問題，以避免出現意料之外的錯誤。