Numpy庫(kù)是Python中最常用的數(shù)據(jù)處理庫(kù)之一，它憑借著其高效、便捷的操作方式廣受數(shù)據(jù)分析人員的喜愛(ài)。在Numpy庫(kù)中，有許多常用的函數(shù)可以幫助我們快速、高效地完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)。本篇文章將介紹一些常用的Numpy函數(shù)，并提供代碼示例和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，讓讀者能夠更快地上手Numpy庫(kù)。

一、創(chuàng)建數(shù)組

函數(shù)原型：numpy.array(object, dtype=None, copy=True, order=’K’, subok=False, ndmin=0)

功能描述：將列表等對(duì)象轉(zhuǎn)化為數(shù)組。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
print(a)  # 輸出 [1 2 3]

numpy.zeros

函數(shù)原型：numpy.zeros(shape, dtype=float, order=’C’)

功能描述：創(chuàng)建指定形狀的全零數(shù)組。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.zeros((2, 3))
print(a)  # 輸出 [[0. 0. 0.]
          #      [0. 0. 0.]]

numpy.ones

函數(shù)原型：numpy.ones(shape, dtype=None, order=’C’)

功能描述：創(chuàng)建指定形狀的全一數(shù)組。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.ones((2, 3))
print(a)  # 輸出 [[1. 1. 1.]
          #      [1. 1. 1.]]

numpy.arange

函數(shù)原型：numpy.arange(start, stop, step, dtype=None)

功能描述：創(chuàng)建等差數(shù)列數(shù)組。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.arange(0, 10, 2)
print(a)  # 輸出 [0 2 4 6 8]

二、數(shù)組的操作

函數(shù)原型：numpy.reshape(a, newshape, order=’C’)

功能描述：將數(shù)組a轉(zhuǎn)換為指定形狀的新數(shù)組。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
b = a.reshape((2, 3))
print(b)  # 輸出 [[1 2 3]
          #      [4 5 6]]

numpy.transpose

函數(shù)原型：numpy.transpose(a, axes=None)

功能描述：對(duì)數(shù)組進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
b = np.transpose(a)
print(b)  # 輸出 [[1 4]
          #      [2 5]
          #      [3 6]]

numpy.concatenate

函數(shù)原型：numpy.concatenate((a1, a2, …), axis=0)

功能描述：對(duì)數(shù)組進(jìn)行拼接操作。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
b = np.array([[5, 6], [7, 8]])
c = np.concatenate((a, b), axis=0)
print(c)  # 輸出 [[1 2] 
          #      [3 4] 
          #      [5 6] 
          #      [7 8]]

三、數(shù)組的計(jì)算

函數(shù)原型：numpy.abs(x, args, *kwargs)

功能描述：計(jì)算數(shù)組中各元素的絕對(duì)值。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([-1, 2, -3])
b = np.abs(a)
print(b)  # 輸出 [1 2 3]

numpy.round

函數(shù)原型：numpy.round(a, decimals=0, out=None)

功能描述：對(duì)數(shù)組中的元素進(jìn)行四舍五入。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([1.3, 2.6, 3.2])
b = np.round(a)
print(b)  # 輸出 [1. 3. 3.]

numpy.sum

函數(shù)原型：numpy.sum(a, axis=None)

功能描述：計(jì)算數(shù)組中各元素之和。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
b = np.sum(a, axis=0)
print(b)  # 輸出 [4 6]

四、常用數(shù)學(xué)函數(shù)

函數(shù)原型：numpy.exp(x, args, *kwargs)

功能描述：計(jì)算數(shù)組中各元素的指數(shù)函數(shù)值。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
b = np.exp(a)
print(b)  # 輸出 [ 2.71828183  7.3890561  20.08553692]

numpy.log

函數(shù)原型：numpy.log(x, args, *kwargs)

功能描述：計(jì)算數(shù)組中各元素的自然對(duì)數(shù)。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
b = np.log(a)
print(b)  # 輸出 [0.         0.69314718 1.09861229]

numpy.sqrt

函數(shù)原型：numpy.sqrt(x, args, *kwargs)

功能描述：計(jì)算數(shù)組中各元素的平方根。

代碼實(shí)例：

import numpy as np

a = np.array([1, 4, 9])
b = np.sqrt(a)
print(b)  # 輸出 [1. 2. 3.]

五、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5, 5, num=50)
y = np.power(x, 3) - 3 * np.power(x, 2) + 2 * x + 1

plt.plot(x, y)
plt.show()

數(shù)組加權(quán)求和

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4])
b = np.array([0.1, 0.2, 0.3, 0.4])

result = np.sum(a * b)
print(result)  # 輸出 2.0

對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序

import numpy as np

a = np.array([3, 2, 1, 4])
b = np.sort(a)

print(b)  # 輸出 [1 2 3 4]