大家好,我们知道中华上下五千年。习武之人不在少数。但是他们习武的类型也大概分成两种:一种是外功,主要学习手法,腿法等的力量和协调性;另一种是内功,主要锻炼的是气力,骨骼等内在的改变。
在学习Numpy库中的副本和视图的时候,接触到了其中有一个数据拷贝的选择,它跟习武的方式类似,分为深拷贝和浅拷贝。那么究竟他们有什么区别?如何进行选择?本文将带领我们一探究竟!
知道
首先,在研究深浅拷贝之前,得知道相关的一些概念这样,后面我们才能游刃有余。比如我们在看本文内容之前,你是否学习了Python基础,NumPy环境是否已经安装完成。🎯
好了,现在正式进入我们的内容。
什么是深拷贝?
深拷贝指在拷贝原数组的时候,会在内存中重新创建一个新的数组并且进行赋值,新数组中的元素进行任何操作的时候,是不会影响到原数组的,他们在数组中的内存id是不同的。
什么是浅拷贝?
浅拷贝指在拷贝原数组的时候,它只不过是原数组的一个引用,并不会再内存中创建一个新的数组,所以在操作新数组中的元素的时候,原数组也是会跟着一起变化的,会影响到原数组的数组结构。
既然我们已经知道了什么是深拷贝,什么是浅拷贝。那么光凭理论是说不过去的,我们得进行实践。记得有一句话说的:“实践是检验真理的唯一途径”。那么我们开始吧!🧐
验证
首先我们得保证安装了Pyhton的编辑器,我用的是PyCharm,没有的可以在官网自行下载安装。
这里Numpy库给我们提供的深拷贝的函数是copy()函数,我们就使用这个函数进行验证。
先在编辑器中创建一个数组,并进行数组的深拷贝,查看结果如何?
""" @Created on : 2024/6/17 11:16 @creator : er_nao @File :numpy_28_副本和视图.py @Description : """ import numpy as np # copy()函数的使用 x = np.arange(32).reshape(4, 8) print('原数组') print(x) # 获取数组在内存中的id print('x数组的id: ') print(id(x)) print('\n') # 将x数组copy给y y = x.copy() print('y数组的id:') print(id(y)) print('\n') # 修改y数组,测试x数组是否会发生变化 y.shape = 8, 4 print('打印y数组') print(y) print('\n') print('打印x数组') print(x) # # 输出结果 # 原数组 # [[ 0 1 2 3 4 5 6 7] # [ 8 9 10 11 12 13 14 15] # [16 17 18 19 20 21 22 23] # [24 25 26 27 28 29 30 31]] # x数组的id: # 1972961081072 # # # y数组的id: # 1973520214672 # # # 打印y数组 # [[ 0 1 2 3] # [ 4 5 6 7] # [ 8 9 10 11] # [12 13 14 15] # [16 17 18 19] # [20 21 22 23] # [24 25 26 27] # [28 29 30 31]] # # # 打印x数组 # [[ 0 1 2 3 4 5 6 7] # [ 8 9 10 11 12 13 14 15] # [16 17 18 19 20 21 22 23] # [24 25 26 27 28 29 30 31]]
我们可以看到,创建了一个原数组x,然后将x数组深拷贝给新数组y,输出的结果显而易见,x在内容中的id和y的id是不一样的,显然这儿变成了两个不同的数组,然后使用shape函数,进行y数组的变化,输出结果是y数组格式已经变化,而原数组并没有收到影响。
下来我们验证浅拷贝,浅拷贝其实就比较简单了,就是数组之间的赋值。我们来看一下相关代码
# 传统数组之间相互赋值 x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]) print('原数组') print(x) # 获取数组在内存中的id print('x数组的id: ') print(id(x)) print('\n') # 将x数组赋值给y y = x print('y数组的id:') print(id(y)) print('\n') # 修改y数组,测试x数组是否会发生变化 y.shape = 2, 4 print('打印y数组') print(y) print('\n') print('打印x数组') print(x) # 输出结果 # 原数组 # [1 2 3 4 5 6 7 8] # x数组的id: # 1795409508176 # # # y数组的id: # 1795409508176 # # # 打印y数组 # [[1 2 3 4] # [5 6 7 8]] # # # 打印x数组 # [[1 2 3 4] # [5 6 7 8]]
这次我们可以很清晰的看到,将x数组赋值给数组y,改变数组y以后,x也改变了。并且他们的内存id都是一样的。
其实NumPy库还给我们提供了一种浅拷贝的方法, 使用view()函数进行拷贝。
# 创建原始数组 arr = np.array([2, 4, 8, 12, 20]) # 使用view函数创建视图 view_arr = arr.view() # 修改原始数组中的元素 arr[0] = 100 # 输出修改后的结果 print("原数组id:", id(arr)) print("视图数组id:", id(view_arr)) print("原数组:", arr) print("视图数组:", view_arr) # 输出结果 # 原数组id: 1958732690896 # 视图数组id: 1958732691280 # 原数组: [100 4 8 12 20] # 视图数组: [100 4 8 12 20]
我们发现,view()函数的是创建一个新的视图,但是它在元素内存的指向和原数组的相同的,改变原数值的元素,创建的视图元素也随之改变。
清楚
以上就是本文的全部内容,关于深浅拷贝如何进行选择, 我们需要根据实际的项目需求进行使用,选择正确的拷贝方式不但能够节省内存空间,而且在效率上也会大大提高,这也是我们在项目优化方面需要进行考虑的。