Numpy方法总结简单说明作用

NumPy的大部分代码都是用C语言写的,其底层算法在设计时就有着优异的性能,这使得NumPy比纯Python代码高效得多

NumPy(Numerical Python)是Python的一种开源的数值计算扩展。这种工具可用来存储和处理大型矩阵,比Python自身的嵌套列表(nested list structure)结构要高效的多(该结构也可以用来表示矩阵(matrix)),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

我使用的是windows系统利用python自带的pip这个功能在cmd中输入pip install numpy等待一段时间即可。或者说:“在网站上下载‘

Numpy中的数组类型,numpy在运算中数组运算优于列表list容器。

numpy中的ndarray是一个多维的数组对象:包含实际的数据,描述数据的元数据
大部分的数组操作仅仅是修改原数组部分,不改变底层的实际数据。

我们可以直接将数组看作一种新的数据类型,就像list、tuple、dict一样,但数组中所有元素的类型必须是一致的,Python支持的数据类型有整型、浮点型以及复数型,但这些类型不足以满足科学计算的需求,因此NumPy中添加了许多其他的数据类型,如bool、inti、int64、float32、complex64等。同时,它也有许多其特有的属性和方法。

元数据[元数据是关于数据的数据]
元数据主要是描述数据属性(property)的信息,用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件纪录等功能。其最本质、最抽象的定义为:data about data ,是一种广泛存在的现象,在许多领域有其具体的定义和应用。

import numpy as np将numpy重新命名为np

方法总简单说明作用:

1.创建数组:
np.array():从列表、元组或其他可迭代对象创建数组。
np.zeros():创建一个指定形状的零数组。
np.ones():创建一个指定形状的全1数组。
np.eye():创建一个单位矩阵。
np.random.random():创建一个指定形状的随机数数组。
np.linspace():在指定范围内创建一组等间隔的数字。
np.arange():在指定范围内创建一组等间隔的数字。
2.数组操作:
np.reshape():将数组重塑为指定形状。
np.concatenate():连接两个或多个数组。
np.split():将数组分割成多个子数组。
np.transpose():转置数组。
np.sort():对数组进行排序。
np.argmax():返回数组中最大值的索引。
np.argmin():返回数组中最小值的索引。
3.数学运算:
np.add():对两个数组进行逐元素相加。
np.subtract():对两个数组进行逐元素相减。
np.multiply():对两个数组进行逐元素相乘。
np.divide():对两个数组进行逐元素相除。
np.power():将数组的每个元素提高到指定的幂。
np.exp():计算数组中每个元素的指数。
np.log():计算数组中每个元素的自然对数。
4.统计方法:
np.mean():计算数组的平均值。
np.std():计算数组的标准差。
np.var():计算数组的方差。
np.max():返回数组中的最大值。
np.min():返回数组中的最小值。
np.median():计算数组的中位数。
np.percentile():计算数组的百分位数。
5.线性代数:
np.dot():计算两个数组的点积。
np.linalg.det():计算矩阵的行列式。
np.linalg.eig():计算矩阵的特征值和特征向量。
np.linalg.inv():计算矩阵的逆。
np.linalg.norm():计算矩阵的范数。
np.linalg.solve():解线性方程组。
6.逻辑运算:
np.logical_and():对两个数组进行逐元素逻辑与操作。
np.logical_or():对两个数组进行逐元素逻辑或操作。
np.logical_not():对数组进行逐元素逻辑非操作。
np.where():根据条件从两个数组中返回元素。
7.其他方法:
np.unique():返回数组中的唯一元素。
np.sum():计算数组的总和。
np.prod():计算数组的乘积。
np.any():如果数组中有任何元素为True,则返回True。
np.all():如果数组中的所有元素都为True,则返回True。
np.isnan():对于数组中的每个NaN值返回True。
np.isinf():对于数组中的每个无穷大值返回True

在这里插入图片描述

带上另外一个库可以看到图形:更直观了

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5, 5, 256)
y = np.sin(x**3)

plt.plot(x, y)
plt.show()

在这里插入图片描述
还可以起个名字

import matplotlib.pyplot as plt

x_values = range(100)
y_values = [((x / 100) - 0.5) ** 3 for x in x_values]

plt.plot(x_values, y_values)

plt.title('Cubic Plot')
plt.show()

在这里插入图片描述

NumPy可以与许多科学计算库兼容,一些包括:

  • SciPy(提供额外的数学函数和优化工具)
  • Matplotlib(用于创建可视化和绘图)
  • Pandas(用于数据操作和分析)
  • Scikit-learn(机器学习库)
  • TensorFlow(深度学习库)

就上文中的
在这里插入图片描述
使用NumPy创建了x数组作为自变量的值,用np.sin()函数计算y数组的相应的值,然后使用Matplotlib的plt.plot()函数将这些值绘制为线性图。最后,您使用 plt.show()来显示图形。所以,在这个例子中,NumPy和Matplotlib确实成功配合使用了。

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转载自blog.csdn.net/m0_74154295/article/details/130403964