访问numpy数组

Question

我需要创建一个包含N个元素的numpy数组，但我想从一个偏移量Noff开始访问这个数组，也就是说，第一个元素应该在Noff的位置，而不是从0开始。在C语言中，这个操作很简单，只需要一些指针的计算，比如我先分配数组的内存，然后定义一个指针并适当地移动它。

而且，我不想分配N+Noff个元素，只想要N个元素。

关于numpy，我脑海中浮现出很多方法：

(1) 定义一个包装函数来访问数组

(2) 重写[]操作符

(3) 其他方法

那么，哪种方法是实现这个目标的最快方式呢？

非常感谢！

Answer 1

使用 A[n-offset]。这个方法会把 offset 的值从 offset+len(A) 转换成 0 到 len(A) 之间的值。

Answer 2

我建议你在通过 __getitem__() 方法重写 [] 操作符时要非常小心。虽然在你自己的代码里这样做没问题，但我可以想象，当这个数组被传递给某个不确定的库函数时，可能会出现问题。

举个例子，如果这个函数明确地想要获取数组中的所有值，比如 A[0:-1]，那么它会变成 A[offset:offset-1]。对于任何正数或负数的 offset 值，这个结果都会是一个空数组。虽然这个例子有点牵强，但它说明了一个普遍的问题。

所以，我建议你为自己的使用创建一个包装函数（作为成员函数可能最方便），但不要去改动 __getitem__()。

Answer 3

你已经提到了(1)和(2)这两种方法，它们都算是比较合理的选择。要测试这些方法的速度，可以试试在 ipython 中使用 timeit 这个神奇的函数。下面是一个使用的例子：

A = array(range(10))
Noff = 2
wrapper_access = lambda i: A[i - Noff]
print wrapper_access(2)   #0
print wrapper_access(11)  #9
print wrapper_access(1)   #9 = A[-1]
timeit wrapper_access(5)

在我的电脑上，使用 timeit 的结果是 10000000 次循环，最佳结果为 3 次：每次循环 193 纳秒