NumPy 数组副本和视图

副本是一个数据的完整的拷贝，如果我们对副本进行修改，它不会影响到原始数据，物理内存不在同一位置。
视图是数据的一个别称或引用，通过该别称或引用亦便可访问、操作原有数据，但原有数据不会产生拷贝。如果我们对视图进行修改，它会影响到原始数据，物理内存在同一位置。

副本和视图之间的区别

副本和数组视图之间的主要区别在于副本是一个新数组，而这个视图只是原始数组的视图。副本拥有数据，对副本所做的任何更改都不会影响原始数组，对原始数组所做的任何更改也不会影响副本。视图不拥有数据，对视图所做的任何更改都会影响原始数组，而对原始数组所做的任何更改都会影响视图。

1、numpy 的切片操作返回原数据的视图。2、调用 ndarray 的 view() 函数产生一个视图。

Python 序列的切片操作，调用deepCopy()函数。调用 ndarray 的 copy() 函数产生一个副本。

无复制

简单的赋值不会创建数组对象的副本。 相反，它使用原始数组的相同id()来访问它。 id()返回 Python 对象的通用标识符，类似于 C 中的指针。此外，一个数组的任何变化都反映在另一个数组上。 例如，一个数组的形状改变也会改变另一个数组的形状。

>>> import numpy as np
>>> a = np.arange(6)
>>> print ('我们的数组是：',a)
我们的数组是： [0 1 2 3 4 5]
>>> print ('调用 id() 函数：',id(a))
调用 id() 函数： 4553321728
>>> b = a
>>> print (b)
[0 1 2 3 4 5]
>>> print ('b 拥有相同 id()：',id(b))
b 拥有相同 id()： 4553321728
>>> b.shape = 3,2
>>> print (b)
[[0 1]
 [2 3]
 [4 5]]
>>> print (a)
[[0 1]
 [2 3]
 [4 5]]
>>>

视图或浅拷贝

ndarray.view() 方会创建一个新的数组对象，该方法创建的新数组的维数更改不会更改原始数据的维数。

import numpy as np 
 
 # 最开始 a 是个 3X2 的数组
a = np.arange(6).reshape(3,2) 
print ('数组 a：')
print (a)
print ('创建 a 的视图：')
b = a.view() 
print (b)
print ('两个数组的 id() 不同：')
print ('a 的 id()：')
print (id(a))
print ('b 的 id()：' )
print (id(b))
 # 修改 b 的形状，并不会修改 a
b.shape = 2,3
print ('b 的形状：')
print (b)
print ('a 的形状：')
print (a)

输出结果为：

数组 a：
[[0 1]
 [2 3]
 [4 5]]
创建 a 的视图：
[[0 1]
 [2 3]
 [4 5]]
两个数组的 id() 不同：
a 的 id()：
4314786992
b 的 id()：
4315171296
b 的形状：
[[0 1 2]
 [3 4 5]]
a 的形状：
[[0 1]
 [2 3]
 [4 5]]

使用切片创建视图修改数据会影响到原始数组：

import numpy as np 
arr = np.arange(12)
print ('我们的数组：')
print (arr)
print ('创建切片：')
a=arr[2:]
b=arr[2:]
a[1]=123456
b[2]=23445
print(arr)
print(id(a),id(b),id(arr[3:]))

输出结果为：

我们的数组：
[ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11]
创建切片：
[ 0 1 2 123456 23445 5 6 7 8 9
     10 11]
4669930672 4444330304 4670012352
Process finished with exit code 0

变量 a,b 都是 arr 的一部分视图，对视图的修改会直接反映到原数据中。但是我们观察 a,b 的 id，他们是不同的，也就是说，视图虽然指向原数据，但是他们和赋值引用还是有区别的。

副本或深拷贝

ndarray.copy() 函数创建一个副本。 对副本数据进行修改，不会影响到原始数据，它们物理内存不在同一位置。

import numpy as np 
 
a = np.array([[10,10], [2,3], [4,5]]) 
print ('数组 a：')
print (a)
print ('创建 a 的深层副本：')
b = a.copy() 
print ('数组 b：')
print (b)
 # b 与 a 不共享任何内容 
print ('我们能够写入 b 来写入 a 吗？')
print (b is a)
print ('修改 b 的内容：')
b[0,0] = 100 
print ('修改后的数组 b：')
print (b)
print ('a 保持不变：')
print (a)

输出结果为：

数组 a：
[[10 10]
 [ 2 3]
 [ 4 5]]
创建 a 的深层副本：
数组 b：
[[10 10]
 [ 2 3]
 [ 4 5]]
我们能够写入 b 来写入 a 吗？
False
修改 b 的内容：
修改后的数组 b：
[[100 10]
 [ 2 3]
 [ 4 5]]
a 保持不变：
[[10 10]
 [ 2 3]
 [ 4 5]]