一文詳解Python資料分析模組Numpy基礎資料類型

Numpy簡介

NumPy（Numerical Python） 是 Python 語言的擴充程式庫，支援大量的維度數組與矩陣運算，此外也針對陣列運算提供大量的數學函式庫。

NumPy 是一個運行速度非常快的數學函式庫，主要用於陣列計算，包含：

• 一個強大的N維陣列物件ndarray
• 廣播功能函數
• #整合C/C /Fortran 程式碼的工具
• #線性代數、傅立葉變換、隨機數產生等功能

NumPy Ndarray 物件

• NumPy 最重要的一個特點是其N維數組物件ndarray，它是一系列同類型資料的集合，以0 下標為開始進行集合中元素的索引
• ndarray 物件是用於存放同類型元素的多維陣列
• ndarray 中的每個元素在記憶體中都有相同儲存大小的區域

numpy物件建立：

numpy.array(object, dtype = None, copy = True, order = None, subok = False, ndmin = 0)

#描述object陣列或嵌套的數列dtype陣列元素的資料類型，可選copy物件是否需要複製，可選order

###建立數組的樣式，C為行方向，F為列方向，A為任意方向（預設）########################subok##### #	預設傳回一個與基底類別類型一致的陣列
ndmin	指定產生陣列的最小維度

#

資料型別轉換

拷貝

最小維度

subok

#NumPy 資料型別

	#描述
bool_	#布林型資料類型（True 或False）
int_	預設的整數型別（類似C 語言中的long，int32 或int64）
#intc	與C 的int 型別一樣，一般是int32 或int 64
intp
############ ###########用於索引的整數型別（類似C 的ssize_t，一般情況下仍是int32 或int64）################# #######int8#######	位元組（-128 to 127）
int16
	#整數（-32768 to 32767）
##int32	整數（-2147483648 至 2147483647）
#int64	整數（-9223372036854775808 至 9223372036854775807）
uint8	##無符號整數（0 to 255）
uint16	#無符號整數（0 to 65535）
uint32	無符號整數（0 to 4294967295） ###############uint64## ################無符號整數（0 to 18446744073709551615）######
float_	float64 類型的簡寫
#float16	#半精確度浮點數，包含：1 個符號位，5 個指數位，10 個尾數位元
float32	##單精度浮點數，包括：1 個符號位，8 個指數位，23 個尾數位
float64

############################## ############雙精確度浮點數，包含：1 個符號位，11 個指數位，52 個尾數位################# #######complex_##################complex128 類型的簡寫，即128 位元複數############### #########complex64###################複數，表示雙32 位元浮點數（實數部分與虛數部分）###################################################### #################complex128###################複數，表示雙64 位元浮點數（實數部分與虛數部分）##################

数据类型对象 (dtype)

数据类型对象（numpy.dtype 类的实例）用来描述与数组对应的内存区域是如何使用，它描述了数据的以下几个方面：

• 数据的类型（整数，浮点数或者 Python 对象）
• 数据的大小（例如， 整数使用多少个字节存储）
• 数据的字节顺序（小端法或大端法）
• 在结构化类型的情况下，字段的名称、每个字段的数据类型和每个字段所取的内存块的部分
• 如果数据类型是子数组，那么它的形状和数据类型是什么。

字节顺序是通过对数据类型预先设定 来决定的。 意味着大端法(最重要的字节存储在最小的地址，即高位组放在最前面)。

dtype 对象是使用以下语法构造的：

numpy.dtype(object, align, copy)

object - 要转换为的数据类型对象
align - 如果为 true，填充字段使其类似 C 的结构体。
copy - 复制 dtype 对象 ，如果为 false，则是对内置数据类型对象的引用

每个内建类型都有一个唯一定义它的字符代码

字符	对应类型
b	布尔型
i	(有符号) 整型
u	无符号整型 integer
f	浮点型
c	复数浮点型
m	timedelta（时间间隔）
M	datetime（日期时间）
O	(Python) 对象
S, a	(byte-)字符串
U	Unicode
V	原始数据 (void)

dt = np.dtype(np.int32)
print(dt)

输出：
int32


dt = np.dtype('i4')
print(dt)

输出：
int32


dt = np.dtype([('age', np.int8)])
print(dt)

输出：
[('age', 'i1')]

结构化数据类型

student = np.dtype([('name','S20'), ('age','i1'), ('score', 'f4')])
a = np.array([('xm', 10, 98.123456789), ('xh', 8, 99.111111111), ('xl', '9', 100)], dtype=student)
print(a)

输出：
[(b'xm', 10,98.12346 ) (b'xh',8,99.111115) (b'xl',9, 100.)]

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