如何正确索引二维NumPy数组？为何y[0:12][0]未取到第一列？

问题背景 #

我编写脚本读取多个.txt文件，将内容填充到12行4列的二维NumPy数组y中。尝试切片时发现y[0:12][0]与y[0][0:12]返回结果一致，都是第一行数据。原本预期y[0:12][0]会返回第一列的所有元素（从0.7202到9.860），功能已通过其他方法实现，但想明确错误原因。

代码示例 #

print(y)
[['0.7202', '0.3344', '0.4673', '1.480'], 
['0.6879', '0.3133', '0.4359', '1.358'], 
['0.5888', '0.2536', '0.3494', '1.018'], 
['0.4579', '0.182', '0.2482', '0.6607'], 
['0.7271', '0.5603', '0.7601', '1.832'], 
['0.8885', '1.106', '1.441', '2.628'], 
['1.251', '2.111', '2.552', '3.695'], 
['1.842', '3.712', '4.153', '5.135'], 
['1.415', '1.768', '2.602', '7.858'], 
['2.892', '5.557', '7.303', '15.74'], 
['5.635', '13.94', '16.00', '26.41'], 
['9.860', '27.31', '27.72', '36.66']]

print(y[0:12][0])
['0.7202', '0.3344', '0.4673', '1.480']

print(y[0][0:12])
['0.7202', '0.3344', '0.4673', '1.480']

错误原因 #

你混淆了链式切片和多维切片的逻辑：

• y[0:12][0]是两次独立的一维切片：
  1. 第一步y[0:12]：取出数组的前12行（即整个数组，因为原数组只有12行），返回的仍是12行4列的二维数组。
  2. 第二步[0]：对第一步返回的二维数组取第0行，最终得到第一行数据。
• y[0][0:12]是先取第0行（一维数组），再取该一维数组的前12个元素（但该行仅4个元素，故返回整个第一行），结果自然与前者一致。

正确获取第一列的方法 #

要获取第一列所有元素，需使用NumPy的多维切片语法，在单个方括号内同时指定行和列的范围：

# 取所有行的第0列（完整写法）
print(y[0:12, 0])
# 更简洁的写法，冒号表示取对应维度的全部元素
print(y[:, 0])

执行后会得到预期的第一列元素：['0.7202', '0.6879', '0.5888', ..., '9.860']

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Frosty Pookie