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Python中如何导入Numpy库

这篇文章主要介绍Python中如何导入Numpy库,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

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导入Numpy库

为了书写方便,一般用别名np代替Numpy库(如果安装的是anaconda,Numpy库是自带的)

a = np.array([[1,2,3,4],[5,6,7,8]])
print(a)

常用函数

导入Numpy库之后,可以用Numpy生成数组。使用array()函数可以生成一个数组,与列表的区别是没有逗号:

a = np.array([[1,2,3,4],[5,6,7,8]])
print(a)

上方的代码将生成一个二维数组,结果如图:

如果想改变数组的维度,获取4行2列数组,可以通过reshape()方法实现:

b = a.reshape((4,-1))
print(b)

Python中如何导入Numpy库

reshape()中的参数(4,-1)表示将数组转换为4*X的新数组,X等于数组a中元素个数的1/4。参数-1是一种“懒人”方法,表示由Python通过行参数4自动计算出列数。

此外,默认是按照行优先改变数据维度,也可以设置参数order="F",按照列优先改变数据维度:

c = a.reshape((4,2), order="F")
print(c)

虽然数组的维度没有改变,但是元素对应的位置已经不同了。

想要提取数组中的某些元素,可以使用切片的方式来提取。如提取第2行中的5和7:

d = c[1,:]
print(d)

获取结果如图:

Python中如何导入Numpy库

当然,也可以使用切片的方法修改数组中相应位置的数值,比如将数组c中第二列的中间两个数变为0,可以这样操作:

c[1:3,1] = 0
print(c)

可以看出,逗号左边表示行号,右边表示列号,由此就能任意截选出我们需要的数据。

数组不仅可以是二维的,也可以是多维的。下面生成一个三维数组e:

e = np.array([c,c*2])
print(e)

Python中如何导入Numpy库

数组e是一个2*2*4的数组,也就是说由2个2*4的矩阵构成。

Numpy中的linspace()函数可以在指定的两个数之间生成固定数量的等间距(步长)数组,如:

f = np.linspace(start=1,stop=12,num=5)
print(f)

上方代码生成一个从1到12的5个等间距的数组。

如果想以指定的步长来生成一个向量,可以使用arange()方法,如从1开始,步长为3,生成小于等于12的向量:

g = np.arange(1,12,3)
print(g)

结果:[1 4 7 10]

使用

ones()函数可以生成全1数组,如生成一个2*3的全1数组:

h = np.ones((2,3))
print(h)

使用zeros()函数可以生成全0数组,如生成一个2*3的全0数组:

i = np.zeros((2,3))
print(i)

若想生成单位数组(对角线为1,其余全是0),可以使用eye()函数,如生成一个3*3的单位数组:

j = np.eye(3)
print(j)

Python中如何导入Numpy库

当然,也可以指定对角线的元素取值:

k = np.diag(np.arange(1,13,4))
print(k)

使用diag()函数可以得到一个数组的对角线元素,也可以获取对角线的值:

l =np.diag(np.arange(1,26,3).reshape((3,3)))
print(l)

结果:[ 1 13 25 ]

Numpy中的Random模块是用来生成随机数的有力工具,通过seek()方法能指定随机数种子,保证生成的随机数是可重复的。如要生成一个可重复的3*3随机数组,可以用如下方法:

np.random.seed(2)
m = np.random.randn(3, 3)
print(m)

Python中如何导入Numpy库

当然,一些常用的统计函数也能实现,如均值用mean()方法:

n = np.arange(10)
print(n.mean())

标准差可以使用std()方法:

n = np.arange(10)
print(n.std())

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数组排序可以使用sort()方法,默认是每行自动排序:

p = np.sort([[2,5,3],[10,6,8]])
print(p)

数组的百分位数可以用percentile()函数:

q = np.arange(10)
print(np.percentile(q, 50))

Python中如何导入Numpy库

中位数用median()函数:

q = np.arange(10)
print(np.median(q))

当个数为偶数时,中位数是中间两个数字之和除以2。

Numpy的计算方法还有很多,大家可以去网上查阅,这里只说几个常用的。

Numpy主要以数组为操作对象,在生成和调整数组方面优势非常明显。但直接观察数组却不太方便,没有序号、排列不齐等问题并不利于我们寻找数据规律,所以我们需要继续学习。

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