python numpy中linspace函數怎麼使用

python numpy 中linspace函數

numpy提供linspace函數(有時也稱為np.linspace)是python中建立數值序列工具。與Numpy arange函數類似，產生結構與Numpy 陣列類似的均勻分佈的數值序列。兩者雖有些差異，但大多數人更願意使用linspace函數，其很好理解，但我們需要去學習如何使用。

本文我們學習linspace函數及其他語法，並透過範例解釋具體參數。最後也順便提及np.linspace 和 np.arange的差異。

1. 快速了解

透過定義均勻間隔來建立數值序列。其實，需要指定間隔起始點、終止端，以及指定分隔值總數（包括起始點和終止點）；最終函數傳回間隔類別均勻分佈的數值序列。請看範例：

np.linspace(start = 0, stop = 100, num = 5)

程式碼產生NumPy 陣列(ndarray 物件)，結果如下：array([ 0., 25., 50., 75., 100.])
如圖：

讓我們解釋下，Numpy linspace函數依照定義間隔產生均勻分佈的數值。我們使用start和stop參數指定間隔，這裡我們設定為0和100，同時指定在範圍內生產5個觀測值，因此函數產生5個均勻分佈的元素。第一個是0，最後一個100，其他三個分佈在0和100之間。

下面我們詳細看下linspace函數的參數，讓你更清楚地理解其機制。

2. linspace函數語法

linspace的語法非常簡單直接。如下圖所示，首先是函數名稱，對應程式碼為 np.linspace (假設你已匯入importe NumPy as np)。

圖2

上圖有三個參數，是平常使用最頻繁的三個參數。還有其他的可選參數，下面我們將討論其參數。
為了理解參數，我們再來看圖示：

start
start 參數數值範圍的起始點。如果設定為0，則結果的第一個數為0.該參數必須提供。

stop
stop 參數數值範圍的終止點。通常其為結果的最後一個值，但如果修改endpoint = False, 則結果中不包括該值(後面範例會說明)。

num (可選)
num 參數控制結果中共有幾個元素。若num=5，則輸出數組個數為5.此參數可選，預設為50.

endpoint (可選)
endpoint 參數決定終止值(stop參數指定)是否被包含在結果陣列中。如果 endpoint = True, 結果中包含終止值，反之不包含。預設為True。

dtype (可選)
和其他的 NumPy 一樣, np.linspace中的dtype 參數決定輸出陣列的資料型態。如果不指定，python基於其他參數值推斷資料類型。如果需要可以顯示指定，則參數值為NumPy 和 Python支援的任意資料型態。

我們並不需要每次都使用所有參數，如果預設值可以滿足我們需求。一般start, stop, num 比 endpoint 和 dtype常用。

位置參數vs 命名參數

實際呼叫時無需顯示指定參數名稱，可以透過參數位置直接匹配：

np.linspace(0, 100, 5)

上面程式碼和前面範例的功能一樣：np.linspace(start = 0, stop = 100, num = 5) 。
前者使用位置匹配，後者使用名稱匹配。位置匹配讓程式碼簡捷，名稱匹配使程式碼更可讀，實際應用中我們鼓勵使用名稱匹配呼叫函數。

3. 範例

下面透過範例學習每個參數意義。

3.1 由0到1，間隔0.1的數值序列

np.linspace(start = 0, stop = 1, num = 11)

# 輸出結果為：

array([ 0. ,  0.1,  0.2,  0.3, 0.4,  0.5,  0.6,  0.7,  0.8,  0.9,  1. ])

當你需要百分比情境時比較有用。

3.2 由0 到100，間隔10的數值序列

np.linspace(start = 0, stop = 100, num = 11)

輸出結果為：

array([  0.,  10.,  20., 30.,  40.,  50.,  60.,  70.,  80.,  90., 100.])

此範例與前面一樣，只是實際應用很常用。

3.3 使用 endpoint 參數

前文提到，endpoint 參數決定終止值是否包含在結果陣列中。預設為True，即包含在結果中，反之不包括，請看範例：

np.linspace(start = 1, stop = 5, num = 4, endpoint = False)

因為endpoint = False，5不在結果中。結果為1到4。

array([ 1.,  2.,  3.,  4.])

個人認為此參數不夠直接，平常一般不使用。

3.4 手动指定数据类型

默认linspace根据其他参数类型推断数据类型，很多时候，输出结果为float类型。如果需要指定数据类型，可以通过dtype设置。该参数很直接，除了linspace其他函数也一样，如：np.array,np.arange等。示例：

np.linspace(start = 0, stop = 100, num = 5, dtype = int)

这里dtype为int，结果为int类型，而不是float类型。

以上是python numpy中linspace函數怎麼使用的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！