注:本文来自菜鸟教程学习总结
一、数组属性
NumPy 的数组中比较重要 ndarray 对象属性有:
注意:使用reshape后,数组的结构(即元素的排列顺序和内在连接)没有改变,但因为返回的是一个视图,b改变其值会对原数组有影响:
二、创建数组
主要介绍几个常用函数:
1.numpy.empty
numpy.empty 方法用来创建一个指定形状(shape)、数据类型(dtype)且未初始化的数组:
2. numpy.zeros
创建指定大小的数组,数组元素以 0 来填充:
3. numpy.ones
同理,创建指定大小的数组,数组元素以1 来填充
4.numpy.zeros_like
numpy.zeros_like 用于创建一个与给定数组具有相同形状的数组,数组元素以 0 来填充:
5. numpy.ones_like
同上,数组元素以1填充
三、从已有数组创建数组
1. numpy.asarray
类似于numpy.array,但 numpy.asarray 参数只有三个:
numpy.asarray(a, dtype = None, order = None)
参数解释如下:
a | 任意形式的输入参数,可以是,列表, 列表的元组, 元组, 元组的元组, 元组的列表,多维数组 |
dtype | 数据类型,可选 |
order | 可选,有"C"和"F"两个选项,分别代表,行优先和列优先,在计算机内存中的存储元素的顺序。 |
如:
四、从数值范围创建数组
1.numpy.arange
使用 arange 函数创建数值范围并返回 ndarray 对象,函数格式如下:
numpy.arange(start, stop, step, dtype)
参数说明:
参数 | 描述 |
---|---|
start | 起始值,默认为0 |
stop | 终止值(不包含) |
step | 步长,默认为1 |
dtype | 返回ndarray 的数据类型,如果没有提供,则会使用输入数据的类型。 |
2.numpy.linspace
numpy.linspace 函数用于创建一个一维数组,数组是一个等差数列构成的.
3.numpy.logspace
numpy.logspace 函数用于创建一个于等比数列。
五、切片和索引
ndarray对象的内容可以通过索引或切片来访问和修改,与 Python 中 list 的切片操作一样。ndarray 数组可以基于 0 - n 的下标进行索引,切片对象可以通过内置的 slice 函数,并设置 start, stop 及 step 参数进行,从原数组中切割出一个新数组。
也可以通过冒号分隔切片参数 start:stop:step 来进行切片操作:
注:冒号的解释:如果只放置一个参数,如 [2],将返回与该索引相对应的单个元素。如果为 [2:],表示从该索引开始以后的所有项都将被提取。如果使用了两个参数,如 [2:7],那么则提取两个索引(不包括停止索引)之间的项。
多维数组同样适用上述索引提取方法,如下提取数组中第二行及以后的所有:
六、高级索引
1.整数数组索引
整数数组索引是指使用一个数组来访问另一个数组的元素。这个数组中的每个元素都是目标数组中某个维度上的索引值。
以下实例获取数组中 (0,0),(1,1) 和 (2,0) 位置处的元素。
import numpy as np x = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
y = x[[0,1,2], [0,1,0]]
print (y)
输出结果为:[1 4 5]
可以借助切片 : 或 … 与索引数组组合。如下面例子:
2. 布尔索引
我们可以通过一个布尔数组来索引目标数组。布尔索引通过布尔运算(如:比较运算符)来获取符合指定条件的元素的数组。以下实例获取大于 5 的元素:
3. 花式索引
花式索引指的是利用整数数组进行索引。花式索引根据索引数组的值作为目标数组的某个轴的下标来取值。
对于使用一维整型数组作为索引,如果目标是一维数组,那么索引的结果就是对应位置的元素,如果目标是二维数组,那么就是对应下标的行。花式索引跟切片不一样,它总是将数据复制到新数组中。
七、广播机制(Broadcast)
广播(Broadcast)是 numpy 对不同形状(shape)的数组进行数值计算的方式, 对数组的算术运算通常在相应的元素上进行。最简单的情况,如果两个数组 a 和 b 形状相同(a.shape == b.shape),那么 a*b 的结果就是 a 与 b 数组对应位相乘。这要求维数相同,且各维度的长度相同。
广播条件简单理解:对两个数组,分别比较他们的每一个维度(若其中一个数组没有当前维度则忽略),满足:
- 数组拥有相同形状。
- 当前维度的值相等。
- 当前维度的值有一个是 1。
若条件不满足,不能广播。