numpy

Posted 2020-12-11 fangyingdong

numpy

1. 两种基本对象

   NumPy提供了两种基本的对象：ndarray（N-dimensional Array Object）和ufunc（Universal Function Object）。ndarray（下文统一称为数组）是存储单一数据类型的多维数组，而ufunc则是能够对数组进行处理的函数。

2. 数组的属性及说明

3. 数组的创建

   • NumPy提供的array函数可以创建一维或多维数组，基本使用语法如下

     • numpy.array(object, dtype=None, copy=True, order=‘K‘, subok=False, ndmin=0)

   • np.arange(start, end,step)

     • arange 函数类似于 Python 自带的函数 range，通过指定开始值、终值和步长来创建一维数组，创建的数组不含终值

   • np.linspace(start, end, step)

     • 类似于arange, 但是其包含终值,在指定的间隔内返回均匀间隔的数字。

   • np.logspace(start,end,step)

     • logspace函数和linspace函数类似，它创建的是等比数列。
     • 例如: 生成1（100）～100（102）的20个元素的等比数列
       • np.logspace(0,2,20)

   • np.zero生成全为0的数组

   • np.eye对角线上为1,其他全为0的数组

   • diag 函数创建类似对角的数组，即除对角线以外的其他元素都为 0，对角线上的元素可以是0或其他值，

   • ones函数用来创建元素全部为1的数组

   • 随机数组

     • random函数是最常见的生成随机数

     • rand函数可以生成服从均匀分布的随机数

     • randn函数可以生成服从正态分布的随机数

     • randint函数可以生成给定上下限范围的随机数

       • numpy.random.randint(low, high=None, size=None, dtype=‘l‘)
       • 其中，low为最小值，high为最大值，size为数组的shape

     • seed确定随机数种子,使其生成的随机数一致

4. 数组的数据类型

   1. 在NumPy中，所有数组的数据类型是同质的，即数组中的所有元素类型必须是一致的。这样做的好处是，更容易确定该数组所需要的存储空间。

5. 数组形态变化

   1. reshape函数改变数组的“形状”，也就是改变数组的维度。其参数为一个正整数元组，分别指定数组在每个维度上的大小。reshape函数在改变原始数据的形状的同时不改变原始数据的值。如果指定的维度和数组的元素数目不吻合，则函数将抛出异常

   2. ravel函数完成数组展平工作

   3. flatten函数也可以完成数组展平工作。与ravel函数的区别在于，flatten函数可以选择横向或纵向展平

6. 数组的组合

   1. 横向组合hstack

   2. 纵向组合vstack

   3. concatenate函数也可以实现数组的横向组合和纵向组合，其中参数axis=1时按照横轴组合，参数axis = 0时按照纵轴组合

7. 创建NumPy矩阵

   1. mat和matrix创建矩阵

   2. 矩阵组合函数bmat

      3. 矩阵的加减乘

         ?

      4. 矩阵的一些属性

   3. numpy读写文件

      1. save和savez
         • np.save(file, arr, allow_pickle=True, fix_imports=True) 拓展名.npy
         • savez将多个数组保存在一个文件中,拓展名为.npz
         • 可省略拓展名
      2. 读load
         • 不可省略拓展名

   4. 排序

      1. sort 函数是最常用的排序方法，无返回值。如果目标函数是一个视图，则原始数据将会被修改

      2. 使用sort函数排序时可以指定一个axis参数，使得sort函数可以沿着指定轴对数据集进行排序

   5. 数据去重与重复

      1. 去重unique

      2. tile函数和repeat函数实现数据重复

         • numpy.tile(A, reps)
         • 参数“A”指定重复的数组，参数“reps”指定重复的次数
         • numpy.repeat(a, repeats, axis=None)
         • 参数“a”指定需要重复的数组元素，参数“repeats”指定重复次数，参数“axis”指定沿着哪个轴进行重复