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使用numpy函數的簡明指南

王林
王林原創
2024-01-26 10:34:22890瀏覽

使用numpy函數的簡明指南

簡單易懂的NumPy函數使用方法,需要具體程式碼範例

NumPy是Python中非常常用的科學計算庫,它提供了豐富的函數和工具來處理數組和矩陣。在本文中,我們將介紹一些NumPy中常用的函數以及它們的使用方法,並透過具體的程式碼範例來示範它們的功能。

一、建立陣列

使用NumPy可以方便地建立各種類型的陣列。以下是建立陣列的幾個常用方法:

  1. 使用numpy.array函數建立一維陣列:

    import numpy as np
    
    a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    print(a)

    輸出:

    [1 2 3 4 5]
  2. #使用numpy.zeros函數建立一個元素全為0的陣列:

    b = np.zeros((3, 4))
    print(b)

    輸出:
  3. [[0. 0. 0. 0.]
     [0. 0. 0. 0.]
     [0. 0. 0. 0.]]

使用numpy.ones函數建立一個元素全為1的陣列:

c = np.ones((2, 3))
print(c)

輸出:
    [[1. 1. 1.]
     [1. 1. 1.]]
  1. #使用numpy.eye函數建立一個單位矩陣:
  2. d = np.eye(3)
    print(d)
  3. 輸出:

    [[1. 0. 0.]
     [0. 1. 0.]
     [0. 0. 1.]]

  4. 二、陣列的屬性和基本運算

    NumPy陣列有一些常用的屬性和基本運算,以下是一些範例:
  5. 陣列的形狀:
  6. print(a.shape)  # 输出(5,)
    print(b.shape)  # 输出(3, 4)
    print(c.shape)  # 输出(2, 3)
    print(d.shape)  # 输出(3, 3)

陣列的維度:

print(a.ndim)  # 输出1
print(b.ndim)  # 输出2
print(c.ndim)  # 输出2
print(d.ndim)  # 输出2

  1. 陣列的元素數量:

    print(a.size)  # 输出5
    print(b.size)  # 输出12
    print(c.size)  # 输出6
    print(d.size)  # 输出9

  2. #陣列的資料型態:

    print(a.dtype)  # 输出int64
    print(b.dtype)  # 输出float64
    print(c.dtype)  # 输出float64
    print(d.dtype)  # 输出float64

  3. 三、陣列的運算

    NumPy提供了豐富的陣列運算運算,以下是一些範例:
  4. 數組的加法和減法:
  5. x = np.array([1, 2, 3])
    y = np.array([4, 5, 6])
    
    print(x + y)  # 输出[5 7 9]
    print(x - y)  # 输出[-3 -3 -3]

數組的乘法和除法:

print(x * y)  # 输出[4 10 18]
print(x / y)  # 输出[0.25 0.4  0.5 ]

  1. 數組的平方和開方:

    print(np.square(x))  # 输出[1 4 9]
    print(np.sqrt(y))  # 输出[2. 2.236 2.449]

  2. 陣列的矩陣乘法:

    a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
    b = np.array([[5, 6], [7, 8]])
    
    print(np.dot(a, b))  # 输出[[19 22] [43 50]]

四、陣列的索引和切片

NumPy提供了存取陣列元素的強大功能,以下是一些範例:

  1. 陣列的索引:

    a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    
    print(a[0])  # 输出1
    print(a[-1])  # 输出5

  2. 陣列的切片:

    b = np.array([[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]])
    
    print(b[0])  # 输出[1 2 3 4]
    print(b[:, 0])  # 输出[1 5 9]
    print(b[1:3, 1:3])  # 输出[[6 7] [10 11]]

五、陣列的統計運算

NumPy提供了豐富的陣列統計運算,以下是一些範例:

######計算陣列的和、平均值和標準差:###
a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

print(np.sum(a))  # 输出15
print(np.mean(a))  # 输出3.0
print(np.std(a))  # 输出1.41421356
#########計算陣列的最小值和最大值:###
b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])

print(np.min(b))  # 输出1
print(np.max(b))  # 输出9
#########總結:######本文介紹了NumPy函式庫中的一些常用函數和操作方法,並透過特定的程式碼範例來示範它們的用法。透過學習這些函數和操作,你可以更好地理解和應用NumPy庫來進行科學計算和數據分析。希望這篇文章能對你學習NumPy有幫助! ###

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