如何创建一个列表的numpy数组？

Question

我想创建一个numpy数组，其中每个元素必须是一个列表，因此以后我可以向每个元素追加新元素。

我已经看过谷歌，这里已经有堆栈溢出，但是似乎找不到地方。

主要问题是numpy假定您的列表必须成为数组，但这不是我要的。

Answer 1

如您所见，np.array在给出类似以下内容时，尝试创建2d数组

 A = np.array([[1,2],[3,4]],dtype=object)

您已应用了一些技巧来解决此默认行为。

一种是使子列表的长度可变。它不能从这些数组中生成2d数组，因此它求助于对象数组：

In [43]: A=np.array([[1,2],[],[1,2,3,4]])
In [44]: A
Out[44]: array([[1, 2], [], [1, 2, 3, 4]], dtype=object)

然后，您可以将值附加到每个列表中：

In [45]: for i in A: i.append(34)
In [46]: A
Out[46]: array([[1, 2, 34], [34], [1, 2, 3, 4, 34]], dtype=object)

np.empty 还创建一个对象数组：

In [47]: A=np.empty((3,),dtype=object)
In [48]: A
Out[48]: array([None, None, None], dtype=object)

但是随后您必须小心如何将元素更改为列表。 np.fill很诱人，但存在问题：

In [49]: A.fill([])
In [50]: A
Out[50]: array([[], [], []], dtype=object)
In [51]: for i in A: i.append(34)
In [52]: A
Out[52]: array([[34, 34, 34], [34, 34, 34], [34, 34, 34]], dtype=object)

事实证明，fill在所有插槽中都放置了相同的列表，因此修改一个列表会修改所有其他列表。您可以通过列表列表得到相同的问题：

In [53]: B=[[]]*3
In [54]: B
Out[54]: [[], [], []]
In [55]: for i in B: i.append(34)
In [56]: B
Out[56]: [[34, 34, 34], [34, 34, 34], [34, 34, 34]]

初始化的正确方法empty A是使用迭代，例如

In [65]: A=np.empty((3,),dtype=object)
In [66]: for i,v in enumerate(A): A[i]=[v,i]
In [67]: A
Out[67]: array([[None, 0], [None, 1], [None, 2]], dtype=object)
In [68]: for v in A: v.append(34)
In [69]: A
Out[69]: array([[None, 0, 34], [None, 1, 34], [None, 2, 34]], dtype=object)

从问题和注释中不清楚是要追加到列表还是追加列表到数组。我刚刚演示了追加到列表。

有一个np.append功能，新用户经常滥用。它不能替代列表追加。它是的前端np.concatenate。这不是就地操作；它返回一个新数组。

另外，定义要添加的列表可能很棘手：

In [72]: np.append(A,[[1,23]])
Out[72]: array([[None, 0, 34], [None, 1, 34], [None, 2, 34], 1, 23],     dtype=object)

您需要构造另一个对象数组以连接到原始对象，例如

In [76]: np.append(A,np.empty((1,),dtype=object))
Out[76]: array([[None, 0, 34], [None, 1, 34], [None, 2, 34], None], dtype=object)

在所有这些方面，列表数组比列表列表更难构建，并且操作起来也不容易，也没有更快。您必须使其成为2D列表数组才能获得一些好处。

In [78]: A[:,None]
Out[78]: 
array([[[None, 0, 34]],
       [[None, 1, 34]],
       [[None, 2, 34]]], dtype=object)

您可以整形，转置等对象数组，在此过程中创建和处理列表列表会变得更加复杂。

In [79]: A[:,None].tolist()
Out[79]: [[[None, 0, 34]], [[None, 1, 34]], [[None, 2, 34]]]

===

如所示，它np.frompyfunc是创建对象数组的好工具。

np.frompyfunc(list, 0, 1)(np.empty((3,2), dtype=object))