python科學計算 numpy

畢設的程式設計中使用了python來處理資料，主要使用的是numpy包，網上大部分對numpy進行介紹的教程比較老舊，想要使用的功能不太容易找到。因此，寫這篇文章來對現有的一些資源就行整理，當然想要更全面的了解numpy的使用還是從訪問官方手冊開始。

win下

pip isntall numpy

當然最好還是直接安裝pythonxy或者anaconda的整合包。

import numpy as np

a=np.array([1,2,3,4])由a.shape可知結果為(4,)，說明a是乙個列向量

而a=（[[1,2,3,4]])是乙個橫向量；

c=np.array([[1, 2, 3, 4],[4, 5, 6, 7],[7, 5, 6, 8]])對c的shape屬性賦值可以改變陣列的形狀。c.shape=4,3 就是將這個3*4的陣列變為4*3的陣列；結果是：array([[1, 2, 3],[4, 4, 5],[6, 7, 7],[5, 6, 8]])。當你懶得算有計算每一排有幾個的時候可以這樣寫：c.shape=4,-1，這樣的效果也是一樣的，-1可以用來代替乙個具體值。但是在不能均分的情況下就會報錯。

d=c.reshape是在不改變原來資料的情況下實現對資料的變形,也可以實現上述的4*3陣列變為3*4的陣列功能，d=c.reshape((3,4))；

type(c)檢視c的資料型別，c.dtype檢視c裡面的資料的型別；所以也可以在定義的時候就定下資料型別，b=np.array([1.2,2,2,3.1],dtype=np.int)，結果是array([1, 2, 2, 3])。

arange()相當於函式range()，指定開始值，終值，步長來建立一維陣列。注意不包括終值，例如： b=np.arange(0,1,0.2) ，結果是：array([ 0. , 0.2, 0.4, 0.6, 0.8]) 。但是linspace()卻是要包括終值的。他是指定開始值，終值，資料個數來建立一維陣列。例如：b=np.linspace(1,9,10)，就是要將1到9之間均分為9份，結果是：array([ 1. , 1.88888889, 2.77777778, 3.66666667, 4.55555556,5.44444444, 6.33333333, 7.22222222, 8.11111111, 9. ])。

zeros()，ones()，empty()都是按照指定的形狀生成相應的陣列。例如：np.ones((2,3))，結果就是array([[ 1., 1., 1.], [ 1., 1., 1.]])np.zeros((3,4),dtype=np.float)，結果就是array([[ 0., 0., 0., 0.], [ 0., 0., 0., 0.],[ 0., 0., 0., 0.]])。唯一不同的是np.empty((5,2))，結果為array([[ 2.43631958e-266, 0.00000000e+000], [ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000],[ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000], [ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000], [ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000]])，裡面不是資料，而是給資料分配的空間位址。

切片a=np.arange(0,10,1)，我們可以使用a[3:7]，表示a[3]到a[6]的所有元素組成的陣列array([3, 4, 5, 6])；還可以在其中加上步長，但都不包括最後乙個元素。而a[:-1],其中含有負數就表示從後面開始；若是步長為負數，表示倒序排列，如：a[7:1:-1]結果是array([7, 6, 5, 4, 3, 2])。

通過整數列表獲得元素組成新的陣列：a[[1,2,2,3,5]]。取出a中的元素構成新的陣列，結果是array([1, 2, 2, 3, 5])；下標也可是負數；

np.random.rand(10)產生數值為0～1的隨機數組；

記住這個例子：

>>> a=np.arange(0,60,10).reshape(-1,1)+np.arange(0,6)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3,  4,  5],
[10, 11, 12, 13, 14, 15],
[20, 21, 22, 23, 24, 25],
[30, 31, 32, 33, 34, 35],
[40, 41, 42, 43, 44, 45],
[50, 51, 52, 53, 54, 55]])

其中a[3,3:6]表示第4行的第4到6列，結果是array([33, 34, 35])；

a[:2]表示前兩列：

array([[ 0, 1, 2, 3, 4, 5],[10, 11, 12, 13, 14, 15]])；

而a[:,2]表示第3列，array([ 2, 12, 22, 32, 42, 52])；

a[1::,::2]表示的是

array([[10, 12, 14],[20, 22, 24],[30, 32, 34],[40, 42, 44],[50, 52, 54]])，即從第二行開始，選取每行中的元素，步進為2。

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