NumPy基础

        NumPy(Numerical Python) 是Python语言的一个扩展程序库，支持大量的维度数组与矩阵运算，此外也针对数组运算提供大量的数学函数库，主要用于数组计算。

        NumPy安装：在cmd终端输入pip install numpy。在使用Numpy之前，通过import命令将numpy库导入，并命名为np，例如：import numpy as np。

目录

由列表创建数组

一维数组

二维数组

由函数创建数组

数组的运算

数组和标量(实数)之间的运算

同维度数组之间的运算

不同维度数组之间的运算

 数组的索引

轴

一维数组索引

 二维数组索引

 布尔索引

三元运算符

函数

通用函数

---

由列表创建数组

一维数组

我们可以首先定义一个列表，然后再通过np.array()函数进行数据类型转换定义一维数组。

data=[6,7.5,8,0,1]     # 创建列表  
arr=np.array(data)     # 转换为一维数组 

二维数组

首先定义一个嵌套列表元素的列表，然后在通过np.array()函数进行数据类型转换定义二维数组。

data=[[1,2,3,4],[5,6,7,8]]    # 创建嵌套序列
arr=np.array(data)            # 转换为二维数组

由函数创建数组

利用numpy提供的函数方便的创建一些特定的数组，具体内容如下：

函数	含义
np.zeros()	创建指定维度全0多维数组。
np.ones()	创建指定维度全1多维数组。
np.eye()	创建指定维度的单位矩阵。
np.arange()	创建指定数量的顺序数组(默认0开始)。
linspace()	创建指定范围的一维数组，并分成若干等份。
reshape()	更改数组的维度

数组的运算

数组和标量(实数)之间的运算

arr=np.array([[1,2,3],[4,5,6]])    #创建二维数组

arr+2	arr-2	arr*2	arr/2
array([[3,4,5],        [6,7,8]])	array([[-1,0,1],        [2,3,4]])	array([[2,4,6],        [8,10,12]])	array([[0.5,1.,1.5],        [2.,2.5,3.]])

同维度数组之间的运算

arr1=np.array([[1,2,3],[4,5,6]])

arr2=np.array([[2,2,2],[2,2,2]])

arr1+arr2	arr1-arr2	arr1*arr2	arr1/arr2
array([[3,4,5],        [6,7,8]])	array([[-1,0,1],        [2,3,4]])	array([[2,4,6],        [8,10,12]])	array([[0.5,1.,1.5],        [2.,2.5,3.]])

不同维度数组之间的运算

不同维度的数组进行运算时，数组具有广播特性，即自动将维度进行扩展。

 数组的索引

含有n个元素数组的索引为0,1，…，n-1。

轴

在numpy中可以理解为方向,使用0,1,2...数字表示,对于一个一维数组,只有一个0轴,对于2维数组(shape(2,2)),有0轴和1轴,对于三维数组(shape(2,2, 3)),有0,1,2轴。

一维数组索引

 二维数组索引

 布尔索引

三元运算符

三元运算符np.where(表达式，数1，数2)，当表达式为真，结果为数1，否则结果为数2。

函数

通用函数

通用函数是一种对array中的数据执行元素级运算的函数。你可以将其看做简单函数的矢量化包装器。

一元函数

函数	说明
Abs、fabs	计算整数、浮点数或负数的绝对值，对于非复数值，可以使用更快的fabs
sqrt	计算各元素的平方根，相当于arr**0.5
Square	计算各元素的平方。相当于arr **2
exp	计算各元素的指数e*
log、log10、log2、log1p	分别为自然对数（底数为e)、底数为10的log、底数为2的log、log(1+x)
sign	计算各元素的正负号:1(正数)、o(零)、一1(负数)
Cell	计算各元素的ceiling值，即大于等于该值的最小整数
floor	计算各元素的floor值，即小于等于该值的最大整数

二元函数

函数	说明
add	将数组中对应的元素相加
subtract	从第一个数组中减去第二个数组中的元素
multiply	数组元素相乘
divide、floor_dvide	除法或向下圆整除法（丢弃余数)
power	对第一个数组中的元素A，根据第二个数组中的相应元素B，计.算AB
maximum、 fmax	元素级的最大值计算。fmax将忽略NaN
minimum、fmin	元素级的最小值计算。fmin将忽略NaN
mod	元素级的求模计算（除法的余数)
copysign	将第二个数组中的值的赋值给第一个数组中的值