Abstract
learing some basic operation of numpy
Referance
mofan python # 属性 - ndim:维度 - shape:行数和列数 - size:元素个数
导入模块
import numpy as np #为了方便使用numpy 采用np简写
列表转矩阵
= np.array([[1,2,3],[2,3,4]]) #列表转化为矩阵
array print(array)
"""
array([[1, 2, 3],
[2, 3, 4]])
"""
属性
print('number of dim:',array.ndim) # 维度
# number of dim: 2
print('shape :',array.shape) # 行数和列数
# shape : (2, 3)
print('size:',array.size) # 元素个数
# size: 6
Numpy 的创建 array
- array:创建数组
- dtype:指定数据类型
- zeros:创建数据全为0
- ones:创建数据全为1
- empty:创建数据接近0
- arrange:按指定范围创建数据
- linspace:创建线段
创建数组
= np.array([2,23,4]) # list 1d
a print(a)
# [2 23 4]
指定数据 dtype
根据指定数据类型, 更高的精度速度会更慢,储存大小也随之扩大.
# specify the type of parameters
= np.array([1,2,3],dtype=np.int64)
arr_int64 print(arr_int64.dtype) # int64
创建特定数据
普通创建2d矩阵
= np.array([[2,23,4],[2,32,4]]) # 2d 矩阵 2行3列
a print(a)
"""
[[ 2 23 4]
[ 2 32 4]]
"""
创建全零数组
= np.zeros((3,4)) # 数据全为0,3行4列
a """
array([[ 0., 0., 0., 0.],
[ 0., 0., 0., 0.],
[ 0., 0., 0., 0.]])
"""
创建全一数组, 同时也能指定这些特定数据的 dtype:
= np.ones((3,4),dtype = np.int) # 数据为1,3行4列
a """
array([[1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1]])
"""
创建全空数组, 其实每个值都是接近于零的数: > empty不像zeros一样,并不会将数组的元素值设定为0,因此运行起来可能快一些。在另一方面,它要求用户人为地给数组中的每一个元素赋值,所以应该谨慎使用。
= np.empty((3,4)) # 数据为empty,3行4列
a """
array([[ 0.00000000e+000, 4.94065646e-324, 9.88131292e-324,
1.48219694e-323],
[ 1.97626258e-323, 2.47032823e-323, 2.96439388e-323,
3.45845952e-323],
[ 3.95252517e-323, 4.44659081e-323, 4.94065646e-323,
5.43472210e-323]])
"""
用 arange 创建连续数组:
= np.arange(10,20,2) # 10-19 的数据,2步长
a """
array([10, 12, 14, 16, 18])
"""
使用 reshape 改变数据的形状
# reshape code
= np.arange(12)
base_arr print(base_arr)
# [ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11]
= np.reshape(base_arr,(3,4))
reshape_arr = base_arr.reshape((3,4))
reshape_arr_1
print(reshape_arr_1)
# [[ 0 1 2 3]
# [ 4 5 6 7]
# [ 8 9 10 11]]
用 linspace 创建线段型数据: > 等分区间
= np.linspace(1,10,20) # 开始端1,结束端10,且分割成20个数据,生成线段
a """
array([ 1. , 1.47368421, 1.94736842, 2.42105263,
2.89473684, 3.36842105, 3.84210526, 4.31578947,
4.78947368, 5.26315789, 5.73684211, 6.21052632,
6.68421053, 7.15789474, 7.63157895, 8.10526316,
8.57894737, 9.05263158, 9.52631579, 10. ])
"""
numpy 的几种基本运算
让我们从一个脚本开始了解相应的计算以及表示形式 :
import numpy as np
=np.array([10,20,30,40]) # array([10, 20, 30, 40])
a=np.arange(4) # array([0, 1, 2, 3]) b
numpy 的几种基本运算
上述代码中的 a 和 b 是两个属性为 array 也就是矩阵的变量,而且二者都是1行4列的矩阵, 其中b矩阵中的元素分别是从0到3。 如果我们想要求两个矩阵之间的减法,你可以尝试着输入:
=a-b # array([10, 19, 28, 37])**** c
有所不同的是,在Numpy中,想要求出矩阵中各个元素的乘方需要依赖双星符号 **,以二次方举例,即:
=b**2 # array([0, 1, 4, 9]) c
另外,Numpy中具有很多的数学函数工具,比如三角函数等,当我们需要对矩阵中每一项元素进行函数运算时,可以很简便的调用它们(以sin函数为例):
=10*np.sin(a)
c# array([-5.44021111, 9.12945251, -9.88031624, 7.4511316 ])
此时由于进行逻辑判断,返回的是一个bool类型的矩阵,即对满足要求的返回True,不满足的返回False。上述程序执行后得到的结果是[True True True False]。 需要注意的是,如果想要执行是否相等的判断, 依然需要输入 == 而不是 = 来完成相应的逻辑判断。
角度弧度转换以及判断输出
# sin cos tan ... 0~360°: angle => radian
= np.arange(0,360,1)
sin_arr = np.sin(sin_arr*np.pi/180)
h print(h)
print(abs(h)>0.5)
上述运算均是建立在一维矩阵,即只有一行的矩阵上面的计算,如果我们想要对多行多维度的矩阵进行操作,需要对开始的脚本进行一些修改:
# multi dimensional array
= np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
aa = np.arange(6).reshape(2,3)
bb print(aa)
print(bb)
此时构造出来的矩阵a和b便是2行2列的,其中 reshape 操作是对矩阵的形状进行重构, 其重构的形状便是括号中给出的数字。 稍显不同的是,Numpy中的矩阵乘法分为两种, 其一是前文中的对应元素相乘,其二是标准的矩阵乘法运算,即对应行乘对应列得到相应元素: ## 点积(数量积)
= np.dot(a,b) c_dot