numpy 基础入门 - 30分钟学会numpy

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admin 1个月前 (10-03) 阅读数 199 #Python

NumPy 基础入门 - 30分钟学会 NumPy

NumPy,全称Numerical Python,是Python的一个开源数学库,重点用于对多维数组执行计算。它提供了一个有力的N维数组对象和许多用于操作这些数组的函数,对于进行科学计算非常有用。以下内容将带您在30分钟内迅捷入门 NumPy。

一、安装 NumPy

在使用 NumPy 之前,您需要确保已经安装了 Python 环境。然后可以通过以下命令安装 NumPy:

pip install numpy

二、导入 NumPy

安装完成后,可以通过以下对策导入 NumPy:

import numpy as np

三、创建 NumPy 数组

在 NumPy 中,我们重点使用的是数组(array)对象。以下是一些创建数组的方法:

# 创建一个长度为3的一维数组

arr1 = np.array([1, 2, 3])

# 创建一个2x3的二维数组

arr2 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

# 创建一个全零的数组

arr3 = np.zeros((3, 4))

# 创建一个全一的数组

arr4 = np.ones((2, 3))

# 创建一个有序的数组(类似于range函数)

arr5 = np.arange(10)

# 创建一个指定间隔的数组

arr6 = np.arange(1, 10, 2)

四、数组的基本操作

了解了怎样创建数组后,我们来看一些基本操作:

# 访问数组元素

print(arr2[0, 1]) # 输出:2

# 修改数组元素

arr2[0, 1] = 20

print(arr2) # 输出:[[ 1 20 3] [ 4 5 6]]

# 数组切片

print(arr5[2:5]) # 输出:[2 3 4]

# 数组形状

print(arr2.shape) # 输出:(2, 3)

# 数组维度

print(arr2.ndim) # 输出:2

# 数组数据类型

print(arr2.dtype) # 输出:int32 或 int64,取决于您的系统

五、数组的计算

NumPy 提供了大量的数学运算函数:

# 算术运算

arr7 = np.array([10, 20, 30])

arr8 = np.array([1, 2, 3])

print(arr7 + arr8) # 输出:[11 22 33]

print(arr7 - arr8) # 输出:[ 9 18 27]

print(arr7 * arr8) # 输出:[10 40 90]

print(arr7 / arr8) # 输出:[10. 10. 10.]

# 统计运算

print(np.sum(arr2)) # 输出:78

print(np.mean(arr2)) # 输出:13.0

print(np.max(arr2)) # 输出:20

print(np.min(arr2)) # 输出:1

六、数组的广播

广播是 NumPy 的一个特性,允许你在不同形状的数组之间进行算术运算:

arr9 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

arr10 = np.array([10, 20, 30])

# 对每一行添加相同的数组

print(arr9 + arr10)

# 输出:

# [[11 22 33]

# [14 25 36]]

七、结语

以上内容涵盖了 NumPy 的基础知识,包括安装、创建数组、基本操作和计算等。通过这些入门知识,您可以开端探索更多涉及 NumPy 的功能和其在数据分析、科学计算中的应用。


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