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Python数据科学库(三)Numpy

Python 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

Python数据科学库(三)Numpy

Python数据科学库(三)Numpy 1.Numpy概述

首先将numpy与已知的数据类型进行比较:

  • 列表:列表中保存的是对象的指针,这种结构不适合做数值运算。
  • array模块:能直接保存数值,但是不支持多维数组,也没有各种运算函数,不适合做数值运算。
  • Numpy:提供ndarray(存储单一数据类型的快速多维数组对象)和ufunc(能对数组进行元素级计算以及直接对数组执行数学运算的特殊函数)对象,还提供了线性计算、傅里叶变换以及随机数生成的功能。
    推荐用以下的方式导入numpy库:import numpy as np
2. Numpy的使用 2.1 数组的属性

首先介绍Numpy数组的基本属性:
Numpy数组的维数称为秩,每一个线性的数组称为轴,二维数组可以看成两个一维的数组。

2.2 多维数组及其创建

Numpy库的核心对象是ndarray(多维数组),其中所有的数据类型必须相同。
Numpy提供了一系列函数用于创建数组,其常用的创建机制有以下三种:

  1. 将列表或者元组等python数据类型转化为数组;
  2. 利用arrange(),ones(),zeros()等内置方法自动创建数组
  3. 利用random等函数创建数组

array()函数可以从列表和元组来创建数组:

import numpy as np
a = [1,2,3,4]
b = [5,6,7,8]
print(np.array(a))        # 将列表a转换为一维数组并输出
c = [a,b]
print(np.array(c))        # 列表a,b等长,创建二维数组

输出结果为:

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

arrage(x,y,i)函数可以被用于创建从x到y,步长为i的数组。当x缺省时,默认从0开始,当y缺省时,默认步长为1。如:

print(np.arange(1,12,2))  # 输出从1-12,步长为2的数组
print(np.arange(12))      # 输出从0-12,步长为1的数组

输出结果为:

[ 1  3  5  7  9 11]
[ 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11]

linespace(x,y,n)函数可以从x-y创建元素数量为n的等间隔数列,n缺省值为50,参数x和y分别是数组的开头和结尾,如果写入第三个参数值n,可指定数列的元素个数。如:

import numpy as np
print(np.linspace(1,100))

logspace(x,y,n)函数与之类似,可以从x到y创建元素个数为n的等比数列。参数x和y分别是数组的开头和结尾。如果写入第三个参数n,可指定数列元素的个数,n缺省值为50。除此之外,Numpy也提供了随机、全0、全1数组的生成方法。

2.3 数组索引及切片

不多说了直接上代码:

import numpy as np
arr = np.arange(36).reshape(6,6)  #将创建的数组转化为6行6列
print(arr)                        #返回数组所有元素
print(arr[0])					  #返回数组序号为0的行
print(arr[0,3:5])				  #返回数组序号为0的行中序号3-4的数据
print(arr[4:,4:])				  #返回行序号大于等于4且列序号也大于等于4的数据
print(arr[:,2])					  #返回每行中序号为2的元素
print(arr[2::2,::2])			  #返回序号从2开始的偶数行中,列序号为偶数的数

输出结果如下:

[[ 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 32 33 34 35]]
[0 1 2 3 4 5]
[3 4]
[[28 29]
 [34 35]]
[ 2  8 14 20 26 32]
[[12 14 16]
 [24 26 28]]
2.4 ufunc函数

运算表达式的汇总如下:

具体可参考《Python数据科学手册》

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