Numpy官方指南学习笔记（1）

2018-10-01 本文已影响0人 koolo

基础：

Numpy是基于齐次多维数组（homogeneous multidimensional array）的，是相同类型元素（elements）的一个表（table）。在Numpy中，维度被称为轴（axes）, 每一个axes中的元素个数称为维的长度（length）
1. [1, 2, 1] 这个数组是一维的，其中的元素1， 2， 3是在结构上等价的。一共有三个元素，所以length=3
2. [[1, 2, 2], [2, 2, 1]]这个数组是二维的，从外往里看，首先[1, 2, 2]和[2, 2, 1]两个部分是等价的，每一个部分都是由三个元素组成且为一维。于是整个数组可以看成是[x1, x2], x1=[1, 2, 2], x2=[2, 2, 1], 于是在第一个维度有两个元素，length=2。在x1和x2中分别有三个元素，所以第二个维度的length=3。
Numpy中的数组被称为ndarray，也被简单地称为array。
Numpy最重要的函数：

1. ndarray.ndim：

返回维度的总数

2. ndarray.shape:

以元组的形式返回数组每一维的大小（length），元组的长度为数组的维度。

3. ndarray.size:

返回元素的总个数

4. ndarray.dtype:

返回元素的类型，numpy.int32， numpy.int16, numpy.float64等类型

5. ndarray.itemsize:

返回每一个元素的字节数，比如int32类型返回（32/8）= 4个字节

6. ndarray.data:

功能不明，似乎是指为数组分配一个空间，类似于C++里面的new？

例子：

一些例子

创造ndarray类型变量：

1. 用python的列表或是元组创造：

numpy.array()

列表：

用列表创造ndarray

元组：

用元组创造ndarray

在用numpy.array()创建ndarray类型时可以指定元素类型：

指定类型

2. 创造初始数组：

实际上就是创造一个给定维数和每一维元素个数的数组，但不传入数据，而是用一些特定的数代替比如说0， 1等。相当于在内存中分配一个位置。

1. numpy.zeros():

全部用0来填充，默认类型为numpy.float32

numpy.zeros()

例子中创建了一个三维的数组，第一维有3个元素，第二维有4个元素，第三维有2个元素

2. numpy.ones()

全部用1来填充，默认类型维numpy.float32

numpy.ones()

例子中创建了一个三维数组，第一维有2个元素，第二维有5个元素，第三维有7个元素

3. numpy.empty()

创建一个数组，数组中的数取决于数组在内存中的位置处的值

numpy.empty()

创建出来的数组一般是非常奇怪的数，但也有可能创建出来非常整齐的数（如：本人在测试的时候创建了一个全是0.的（2， 3， 4）数组），不要多想，纯属巧合，重新打开IDLE一般就会不一样了。

4. numpy.arange([start, ]stop, [step, ]dtype=None)

创建一个数列，可以传递四个参数:
start:开始值（默认为0）;
stop:终止值；
step:步长（默认为1）
dtype:元素类型（默认为传入的数值的类型）

numpy.arange()

注意start和step要么同时有，要么同时无，也就是传递的参数要么是1个（只有stop），要么是3个（有start， stop， step），要么是4个（start， stop， step， dtype），不可能传递两个参数，如果一个有一个无，无法正确输出。

5. numpy.linespace(start, stop, num=50, endpoint=True, retstep=False, dtype=None)

创建一个以start为起点，stop为终点，中间有num项的等差数列：
1. start：开始值
2. stop：终止值
3. num：元素的个数（默认为50，也就是生成50个元素，要是非负数）
4. endpoint: 如果为真，则终止值是最后一个元素，否则不包含终止值（默认为包含）
5. retstep: 如果为真，则以元组形式返回数组和步长，否则只返回数组（默认不返回步长）
6. dtype: 数据类型

numpy.linspace()

这个函数的endpoint参数很有意思。从上面的例子可以看出，如果为False的话，则不包含stop，步长的话就是(stop-start)/num，因为start占用了一个位置，因此最后一个数一定是start+(stop-start)/num(num-1)<stop恒成立，也就一定不包含stop。但是为True的话，那么就是start+step(num-1) = stop，得到step=(stop-start)/(num-1)。