深入理解Nonzero函數

一、Nonzero概述

Nonzero函數是一種用於按照給定條件篩選出數組中非零元素的函數。它會返回給定數組的所有非零元素的下標，用於後續的操作或者統計。具體實現的代碼如下：

import numpy as np
 
arr = np.array([1, 0, 3, 0, 0, 7])
result = np.nonzero(arr)
print(result)

上述代碼會輸出一個元組，其中存儲了所有非零元素的下標。比如對於上述代碼中的arr，輸出的結果為(array([0, 2, 5],))。

二、Nonzero的應用

1、篩選數組中非零元素

在實際開發過程中，我們經常需要對數組進行篩選，只選取其中非零的元素。這時候，我們可以利用Nonzero函數來實現。比如：

import numpy as np
 
arr = np.array([1, 0, 3, 0, 0, 7])
result = arr[np.nonzero(arr)]
print(result)

上述代碼中的arr會被篩選，只留下其中的非零元素。輸出的結果為[1, 3, 7]。

2、統計數組中非零元素的個數

有時候，我們需要統計一個數組中所有非零元素的個數。這時候，我們同樣可以利用Nonzero函數來實現。比如：

import numpy as np
 
arr = np.array([1, 0, 3, 0, 0, 7])
result = len(np.nonzero(arr)[0])
print(result)

上述代碼中的arr會被統計，其中所有的非零元素的個數會被輸出。輸出結果為3。

3、數組中非零元素的賦值

非零元素的賦值也是一個常見的操作。比如，我們需要將一個數組中的所有非零元素都賦值為1。這時候，我們可以通過Nonzero函數來找到所有的非零元素，然後再進行賦值操作。代碼示例如下：

import numpy as np
 
arr = np.array([1, 0, 3, 0, 0, 7])
index = np.nonzero(arr)
arr[index] = 1
print(arr)

上述代碼中的arr會被賦值，其中所有的非零元素都會被賦值為1。輸出結果為[1, 0, 1, 0, 0, 1]。

三、Nonzero使用注意事項

1、返回值類型

Nonzero函數返回的是一個元組(tuple)，其中每個元素都是一個數組(array)。每個數組代表對應維度上非零元素的下標。如果數組是一維的，則此時元組中只有一個元素；如果數組是二維的，則此時元組中有兩個元素，分別代表行和列上的非零元素下標。

2、返回值順序

在進行統計、篩選、賦值等操作時，需要注意返回值的順序。因為Nonzero函數返回的是一個元組，元組中每個元素的下標都與原數組中的下標相對應。所以在進行操作時，需要注意元組中每個數組的順序，尤其是在多維數組中。

3、與where函數的區別

Nonzero函數和where函數有着類似的功能，都是用於篩選出滿足某種條件的元素。但是兩者存在着一些區別。where函數返回的是一個坐標元組，可以用於實現數組的通用賦值操作。而Nonzero函數返回的是下標元組，只能用於索引和切片操作。另外，where函數還可以用於多個數組的條件篩選。

總結

Nonzero函數是一個基礎的Numpy函數，可以用於篩選、統計和賦值等操作。在實際開發過程中，特別是在對數組進行篩選、統計等操作時，可以用Nonzero函數來簡化代碼的編寫，提高代碼的效率。