NumPy数组的基础知识

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NumPy是Python中最常用的科学计算库之一,它提供了高效的多维数组对象以及相关工具,可以用于处理数值计算、线性代数、傅里叶变换等问题。下面将介绍NumPy数组的基础知识。

1. NumPy数组的创建

NumPy数组是指多个相同类型的元素的集合,可以通过多种方式创建,例如:

1.1 从列表或元组创建

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])  # 从列表创建一维数组
print(a)  # 输出: [1 2 3]

b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])  # 从列表创建二维数组
print(b)  # 输出: [[1 2 3]
          #        [4 5 6]]

c = np.array((1, 2, 3))  # 从元组创建一维数组
print(c)  # 输出: [1 2 3]

1.2 通过特殊函数创建

d = np.zeros((2, 3))  # 创建2行3列的全零二维数组
print(d)  # 输出: [[0. 0. 0.]
          #        [0. 0. 0.]]

e = np.ones((2, 3))  # 创建2行3列的全一二维数组
print(e)  # 输出: [[1. 1. 1.]
          #        [1. 1. 1.]]

f = np.arange(0, 10, 2)  # 创建步长为2的一维数组
print(f)  # 输出: [0 2 4 6 8]

g = np.linspace(0, 1, 5)  # 创建等间距的一维数组
print(g)  # 输出: [0.   0.25 0.5  0.75 1.  ]

2. NumPy数组的属性

创建好数组之后,我们可以通过一些方法查看数组的属性,例如:

a = np.array([1, 2, 3])  # 创建一维数组
print(a.shape)  # 输出: (3,)  表示数组的形状为1行3列
print(a.ndim)  # 输出: 1  表示数组的维度为1
print(a.size)  # 输出: 3  表示数组的元素个数为3
print(a.dtype)  # 输出: int64  表示数组的元素类型为64位整数

3. NumPy数组的索引和切片

NumPy数组可以使用索引和切片方式访问和修改数组中的元素,例如:

a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])  # 创建一维数组
print(a[0])  # 输出: 1  打印数组中的第1个元素
print(a[1:3])  # 输出: [2 3]  打印数组中的第2个和第3个元素

b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])  # 创建二维数组
print(b[0, 1])  # 输出: 2  打印数组中的第1行第2列元素
print(b[:, 1])  # 输出: [2 5]  打印数组中的第2列所有元素

4. NumPy数组的运算

NumPy数组支持许多数学运算和函数,例如:

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

c = a + b  # 数组的加法
print(c)  # 输出: [5 7 9]

d = a * 2  # 数组的乘法
print(d)  # 输出: [2 4 6]

e = np.dot(a, b)  # 数组的点积
print(e)  # 输出: 32

f = np.sin(a)  # 数组的正弦函数
print(f)  # 输出: [0.84147098 0.90929743 0.14112001]

以上就是NumPy数组的基础知识介绍,示例说明中包括从列表元组创建、特殊函数创建、数组属性、索引和切片、运算等内容。希望本篇攻略能够对你有所帮助!