numpy数组双索引取值代码原理咨询：为何未生成新数组？

先帮你理清楚这段代码的执行逻辑，以及你疑惑的点：

首先，先把你的代码完整执行后的数组状态列出来，方便后续解释：

import numpy as np

# 生成初始一维数组
arr = np.array(range(12))
# 重塑为4行3列的二维数组
arr = arr.reshape((4,3))
# 索引用的列数组（你定义的keys和后面用的索引值一致）
keys = np.array([1,0,1,2])
# 执行索引操作
result = arr[np.arange(4), np.array([1,0,1,2])]
print(result)  # 输出: array([ 1,  3,  7, 11])

一、整数数组索引的核心逻辑 #

你提到的arr[np.arange(4), np.array([1,0,1,2])]属于Numpy的整数数组索引（Integer Array Indexing），它的工作方式是：

• 当你给二维数组传入两个长度相同的一维数组作为索引时，第一个数组对应行索引的集合，第二个数组对应列索引的集合
• Numpy会逐个配对两个数组中对应位置的元素，形成(行索引i, 列索引i)的坐标对，然后提取每个坐标对对应的元素，最后把这些元素组合成一个新的一维数组

对应到你的代码里：

• np.arange(4)生成的是[0,1,2,3]，也就是4行的行索引（从0到3）
• 第二个索引数组是[1,0,1,2]，是每一行要取的列索引
• 配对后的坐标对是：(0,1)、(1,0)、(2,1)、(3,2)
• 对应提取的元素就是：
  • arr[0,1] = 1
  • arr[1,0] = 3
  • arr[2,1] =7
  • arr[3,2] =11
• 最终组合成结果数组[1,3,7,11]

二、解答你的两个疑问 #

1. “我并未关联任何变量，调用np.array时它却能识别arr的索引”
   你这里是误解了操作主体：不是np.array在识别arr的索引，而是arr的索引操作（方括号[]）接收了两个Numpy数组作为参数。Numpy数组的__getitem__方法（也就是方括号索引背后的逻辑）会处理这种数组形式的索引，按照上面说的配对规则提取元素，和你有没有关联变量无关——只要传入的两个索引数组长度一致，就能触发这个逻辑。

2. “为何未生成新数组？”
   其实这段代码已经生成了新数组！你看到的输出array([ 1, 3, 7, 11])就是一个全新的Numpy数组，原数组arr并没有被修改。如果你把这个结果赋值给一个变量（比如上面代码里的result），就能直接使用这个新数组。这种索引取值操作本身就会返回新数组，不需要额外的“生成”操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Deuxbob