NumPy 快速入门
Posted 诗雨时
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了NumPy 快速入门相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
系列文章目录
Python数据分析基础教程(NumPy学习指南)
一. Python
NumPy 是基于 Python 的,因此在安装 NumPy 之前,我们需要先安装 Python。
某些操作系统已经默认安装有 Python 环境,但你仍需检查 Python 的版本是否与你将要安装的 NumPy 版本兼容。
Python 有很多种实现,包括一些商业化的实现和发行版。
二. windows 平台安装 Python
以下为在 Window 平台上安装 Python 的简单步骤:
- 打开 WEB 浏览器访问https://www.python.org/downloads/windows/
- 在下载列表中选择Window平台安装包,包格式为:python-XYZ.msi 文件 , XYZ 为你要安装的版本号。
- 要使用安装程序 python-XYZ.msi, Windows 系统必须支持 Microsoft Installer 2.0 搭配使用。只要保存安装文件到本地计算机,然后运行它,看看你的机器支持 MSI。Windows XP 和更高版本已经有 MSI,很多老机器也可以安装 MSI。
- 下载后,双击下载包,进入 Python 安装向导,安装非常简单,你只需要使用默认的设置一直点击"下一步"直到安装完成即可。
三. windows 平台安装 NumPy、Matplotlib、Scipy
在安装好 Python 之后,我们直接使用 pip 源安装相关 Python 依赖库即可:
- pip install NumPy
- pip install matplotlib
- pip install scipy
四. 数组对象
在介绍完 NumPy 的安装步骤之后,我们来看看 NumPy 中的数组对象。
NumPy 数组在数值运算方面的效率优于 Python 提供的 list 容器。
使用 NumPy 可以在代码中省去很多循环语句,因此其代码比等价的 Python 代码更为简洁。
五. 向量加法
向量:数学意义上的一维数组。
题目:对两个向量 a 和 b 做加法。
- 向量 a 的取值:0 ~ n 的整数的平方,例如 n 取 3 时,向量 a 为 [0, 1, 4]
- 向量 b 的取值:0 ~ n 的整数的立方,例如 n 取 3 时,向量 a 为 [0, 1, 8]
(1) 使用纯 Python 代码解决问题
def python_sum(n):
a = list(range(n))
b = list(range(n))
c = []
for i in range(len(a)):
a[i] = i ** 2
b[i] = i ** 3
c.append(a[i] + b[i])
return c
print(python_sum(3))
(2) 使用 NumPy 代码解决问题
import numpy as np
def numpy_sum(n):
a = np.arange(n) ** 2
b = np.arange(n) ** 3
c = a + b
return c
print(numpy_sum(3))
注意:
- 使用 NumPy 模块时需要先使用 import 引入该模块。
- numpy_sum() 函数中没有使用 for 循环。
- 使用 NumPy 中的 arange() 函数来创建包含 0 ~ n 的整数的 NumPy 数组。
- 代码中的 arange() 函数前面有一个 前缀 np,是在代码开头所引入的 NumPy 模块的别名,表明函数是从 NumPy 模块导入的。
(3) 比较使用纯 Python 代码实现和使用 NumPy 代码实现的耗时时间
- 程序在向量个数为 1000、5000 和 10000 时的运行时间分别为:
以上是关于NumPy 快速入门的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章