如何将一组Python列表转换为numpy数组？

Question

我需要将一组数组的类型都设置为 np.ndarray 类型。由于需要多次执行这个操作，所以我尝试使用一个 for 循环来实现。在执行循环时，似乎能够正确地从 list 转换为 np.ndarray，但是一旦循环结束，每个数组仍然保持为 list 类型。下面的代码块帮助我发现了这个问题，但我并不清楚为什么会发生这种情况。

那么，为什么会发生这种情况呢？又该如何解决呢？提前感谢您的解答。

import numpy as np

pos = [1, 1, 1]
vel = [1, 1, 2]
# vel = np.array([1, 1, 2])
accel = [1, 1, 3]

print("
重新定义...")
for elem in [pos, vel, accel]:
    # 检查数组是否为 np.ndarray 类型
    print(type(elem))
    if not isinstance(elem, np.ndarray):
        elem = np.array(elem)
        print(type(elem))
    print('---------------------------')

print("
重新定义后的结果：")

print(type(pos))
print(type(vel))
print(type(accel))

输出：

重新定义...


---------------------------


---------------------------


---------------------------

重新定义后的结果：

stema · Answer

你不能按照你的方法进行重赋值。在循环内部，elem 变量在每一步都被覆盖了，而原始变量并未改变。

直接使用以下方式即可：

pos = np.array(pos)
vel = np.array(vel)
accel = np.array(accel)

或者采用 @jared 提到的 asarray 方法，如果传入的对象已经是数组，则避免复制：

pos = np.asarray(pos)
vel = np.asarray(vel)
accel = np.asarray(accel)

简化为一行代码：

pos, vel, accel = map(np.asarray, (pos, vel, accel))

如果你确实需要检查类型（在我看来这不是必需的）：

def to_numpy(elem):
    return elem if isinstance(elem, np.ndarray) else np.array(elem)

pos = to_numpy(pos)
vel = to_numpy(vel)
accel = to_numpy(accel)

最后，如果你有很多变量，建议使用容器来管理：

items = {'pos': pos, 'vel': vel, 'accel': accel}

arrays = {k: np.asarray(v) for k, v in items.items()}

Mitch Wheat · Answer

正如 Mark Tolonen 在 StackOverflow 的回答中指出的：

import numpy as np

pos = [1, 1, 1]
vel = [1, 1, 2]
accel = [1, 1, 3]

# 将原始变量放入一个列表中
arrays = [pos, vel, accel]

for i in range(len(arrays)):
    if not isinstance(arrays[i], np.ndarray):
        arrays[i] = np.array(arrays[i])

# 更新原始变量引用为转换后的数组
pos, vel, accel = arrays

print('
转换后：')
print(type(pos))   # <class 'numpy.ndarray'>
print(type(vel))   # <class 'numpy.ndarray'>
print(type(accel)) # <class 'numpy.ndarray'>

Andrew Moore · Answer

之所以出现这种情况，是因为你在循环中改变的是“elem”的类型，而不是变量本身的类型。要修复这个问题，可以像下面这样操作：

import numpy as np

pos = [1, 1, 1]
vel = [1, 1, 2]
# vel = np.array([1, 1, 2])
accel = [1, 1, 3]

print(type(pos))
print(type(vel))
print(type(accel))

print('
重新定义...')

pos = np.array(pos)
vel = np.array(vel)
accel = np.array(accel)

print('
重新定义后：')

print(type(pos))
print(type(vel))
print(type(accel))