Python中的numpy.diff()函数

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numpy.diff()函数是一个常见的用来计算数组差分的函数,其语法格式为:

numpy.diff(a, n=1, axis=-1)

参数解释:

  • a: 输入的数组
  • n: 可选参数,表示进行差分的次数,默认值为1. 当 n=2 时,相当于对数组a使用diff()函数两次。
  • axis: 可选参数,表示进行差分的维度,默认值为最后一维。

接下来,我们来分别介绍一下如何使用numpy.diff()函数来进行数组差分。

首先,我们创建一个一维数组,并计算其相邻元素之间的差值。如下所示:

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 4, 7, 0])
result = np.diff(arr)
print(result)

上述代码的输出结果是:

[ 1  2  3 -7]

其中,第一个元素为2-1=1,第二个元素为4-2=2,以此类推,最后一个元素为0-7=-7。

接下来,我们创建一个二维数组,并计算其每一列的相邻元素之间的差值。如下所示:

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2], [3, 6], [2, 7], [5, 9]])
result = np.diff(arr, axis=0)
print(result)

上述代码的输出结果是:

[[ 2  4]
 [-1  1]
 [ 3  2]]

其中,第一列的元素为[3-1, 6-2, 2-3, 9-5],即[2,4,-1,4],第二列的元素为[6-2, 7-6, 9-7], 即[4,1,2]。

至此,我们已经了解了如何使用numpy.diff()函数来进行数组差分。需要注意的是,在计算数组中含有NaN值的差分时,要将NaN值替换成0,否则可能会返回NaN值。