np.arange函数

np.arange 函数是 NumPy 库中一个非常实用的函数，用于创建等差数列。它的功能类似于 Python 内置的 range() 函数，但它返回的是一个 numpy.ndarray 类型的数组，这使得它在科学计算中非常方便。

np.arange 的基本用法

np.arange 的基本语法有三种形式：

1. np.arange(stop)
   创建从 0 到 stop（不包含 stop）的等差数列。

2. np.arange(start, stop)
   创建从 start（包含）到 stop（不包含）的等差数列。

3. np.arange(start, stop, step)
   创建从 start（包含）到 stop（不包含），步长为 step 的等差数列。

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示例

以下是一些常见用法的代码示例：

1. 只指定结束值 (stop)

创建一个从 0 到 5 的数组（不包含 5）。

import numpy as np

arr1 = np.arange(5)
print(arr1)
# 输出: [0 1 2 3 4]

2. 指定开始和结束值 (start, stop)

创建一个从 2 到 8 的数组（不包含 8）。

import numpy as np

arr2 = np.arange(2, 8)
print(arr2)
# 输出: [2 3 4 5 6 7]

3. 指定开始、结束和步长 (start, stop, step)

创建一个从 1 到 10，步长为 2 的数组。

import numpy as np

arr3 = np.arange(1, 10, 2)
print(arr3)
# 输出: [1 3 5 7 9]

4. 使用浮点数

np.arange 同样支持浮点数，但需要注意，由于浮点数的精度问题，结果可能与预期略有不同。

import numpy as np

arr4 = np.arange(1.5, 4.5, 0.5)
print(arr4)
# 输出: [1.5 2.  2.5 3.  3.5 4. ]

与 range() 的区别

虽然 np.arange 和 Python 的 range() 函数功能相似，但它们有几个关键区别：

• 返回类型： np.arange 返回一个 numpy.ndarray 数组，而 range() 返回一个可迭代的**range 对象**。
• 支持数据类型： np.arange 可以处理浮点数，而 range() 只能处理整数。
• 性能： 对于大型等差数列，np.arange 由于其底层是用 C 语言实现的，通常比 list(range(...)) 转换的列表占用更少的内存，并且运算速度更快。

由于这些优点，np.arange 是在数据分析和机器学习中生成数值序列的首选工具。