Indexação e fatiamento

Um elemento, uma linha, uma coluna

Em arrays de várias dimensões, você separa os índices de cada eixo por vírgula, dentro de um único colchete: grade[linha, coluna]. Os dois pontos (:) significam "todos os elementos desse eixo":

import numpy as np

grade = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
print(grade[1, 2])
print(grade[:, 1])
print(grade[0, ::-1])
print(grade[1:, :2])
print(grade[-1])

6
[2 5 8]
[3 2 1]
[[4 5]
 [7 8]]
[7 8 9]

O grade[1][2] também funciona, mas cria um array intermediário (a linha 1) antes de pegar o elemento, o que é mais lento e menos claro. Prefira sempre grade[1, 2].

Fatias: `inicio:fim:passo`

Como nas listas, o fim é excluído, os índices negativos contam do fim e o passo pode ser negativo. A diferença é que, no array, a fatia pode combinar um eixo por vez:

print(np.arange(10)[::3])

[0 3 6 9]

Atribuir a uma fatia

Uma fatia pode receber um valor (ou outro array), e a mudança acontece no array original. Para o exemplo não alterar a grade, eu trabalho em uma cópia:

copia = grade.copy()
copia[0, :] = 0
copia[:, 2] += 100
print(copia)

[[  0   0 100]
 [  4   5 106]
 [  7   8 109]]

Três dimensões e a reticência

Em arrays de 3 ou mais dimensões, a reticência (...) significa "todos os eixos que eu não mencionei". É muito útil para escrever código que funciona em qualquer número de dimensões:

cubo = np.arange(24).reshape(2, 3, 4)
print(cubo[1, 2, 3], cubo[:, 0, :].shape, cubo[..., 0].shape)

23 (2, 4) (2, 3)

O cubo[..., 0] pega o primeiro elemento do último eixo, de todos os outros, e por isso o resultado tem forma (2, 3).

Índice fora dos limites

Diferente das fatias, que são tolerantes, um índice isolado fora do limite levanta erro, e a mensagem diz exatamente qual eixo e qual tamanho:

try:
    grade[5]
except IndexError as erro:
    print(erro)

index 5 is out of bounds for axis 0 with size 3

Uma fatia é uma visão, não uma cópia

Ao contrário das listas do Python, a fatia de um array não copia os dados. Ela é uma "janela" para a mesma memória, e alterar a fatia altera o original. O capítulo 10 é inteiro sobre isso, e é o que mais surpreende quem vem das listas.