Numpy

 Numpy

一、概述

NumPy(Numerical Python) 是 Python 语言的一个扩展程序库，支持大量的维度数组与矩阵运算，此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。

安装方法：

pip install numpy

引用方法：

import numpy as np   #命名为np

二、ndarray

1.创建ndarray对象

Numpy的核心特征就是ndarray，简称多维数组对象。

实际运用如下图所示：

 它跟列表的主要区别：数组对象内的元素类型必须相同，以及数组大小不可修改。

2.属性

属性	描述
T	多维数组的转置
dtype	数组元素的数据类型
size	数组元素的个数
ndim	数组的维数
shape	数组的维度大小(以元组形式表示)

具体运用如下：

3.数据类型

类型	描述
布尔型	bool_
整型	int_ int8 int16 int32 int64
无符号整型	uint8 uint16 uint32 uint64
浮点型	float_ float16 float32 float64
复数型	complex_ complex64 complex128

整型：
int32只能表示(-2**31，2**31-1),因为它只有32个位，只能表示2**32个数

无符号整型：
只能用来存正数，不能用来存负数

补充：
astype()方法可以修改数组的数据类型

4.创建ndarray方法

方法	描述
array()	将列表转换为数组,可选择显式指定dtype
arange()	range的numpy版,支持浮点数
linspace()	类似arange() , 第三个参数为数组长度
zeros()	根据指定形状和dtype创建全0数组
ones()	根提指定形状和dtype创健全1数组
empty()	根据指定形状和dtype创建空数组(随机值)
eye()	根据指定边长和dtype创建单位矩阵

具体运用如下：

 5.运算

（1）乘法运算

（2）加法运算

 （3）索引

（4）切片

 有一点要注意：就是利用切片修改的数据会影响原来的数据，举个例子：

 从上图可以看出，对切片后的数据进行修改会影响原数据。

三、通用函数

通用函数表示能对数组中所有元素同时进行运算的函数

3.1一元数组

能够接收一个数组的叫做一元函数。

函数	功能
abs、fabs	分别是求整数和浮点数的绝对值
sqrt	求各元素的平方根
square	求各元素的平方
exp	求各元素的指数e**x
log	求对数
sign	求各元素的正负号
ceil	求各元素的向上取整的值
floor	求各元素的向下取整的值
rint	求各元素的四舍五入整数的值，保留dtype
modf	将数组的小数部分和整数部分以两个独立数组的形式返回
isnan	求各元素的是否非数字值
isinf	表示那些元素是无穷的布尔型数组
cos、sin、tan	三角函数

3.2二元数组

能够接收二个数组的叫二元函数。

函数	功能
add	将数组中对应的元素相加
subtract	从第一个数组中减去第二个数组中的元素
multiply	数组元素相乘
divide、floor_divide	除法或向下整除法
power	数组元素乘方
maximum、fmax	计算最大值
miximum、fmix	计算最小值
mod	元素的求摸计算

3.3数学统计方法

函数	功能
sum	求和
cumsum	求前缀和
mean	求平均数
std	求标准差
var	求方差
min	求最小值
max	求最大值
argmin	求最小值索引
argmax	求最大值索引

3.4随机数

随机数生成函数在np.random的子包中

函数	功能
rand	给定形状产生随机数组(0到1之间的数)
randint	给定形状产生随机整数
chocie	给定形状产生随机选择
shuffle	与定形状随机排序
uniform	给定形状产生随机数组