numpy基础——ndarray对象

如题所述

第1个回答  2022-06-06

numpy 是使用python进行数据分析不可或缺的第三方库,非常多的科学计算工具都是基于 numpy 进行开发的。

ndarray对象是用于存放同类型元素的多维数组,是numpy中的基本对象之一,另一个是func对象。本文主要内容是: 1 、简单介绍ndarray对象 2、ndarray对象的常用属性 3、如何创建ndarray对象 4、ndarray元素访问
它的维度以及个维度上的元素个数由 shape 决定。

标题中的函数就是numpy的构造函数,我们可以使用这个函数创建一个ndarray对象。构造函数有如下几个可选参数:

实例:

接下来介绍ndarray对象最常用的属性

实例:

使用 array 函数,从常规的python列表或者元组中创建数组,元素的类型由原序列中的元素类型确定。

实例:

subok 为 True ,并且object是ndarray子类时(比如矩阵类型),返回的数组保留子类类型

某些时候,我们在创建数组之前已经确定了数组的维度以及各维度的长度。这时我们就可以使用numpy内建的一些函数来创建ndarray。
例如:函数 ones 创建一个全1的数组、函数 zeros 创建一个全0的数组、函数 empty 创建一个内容随机的数组,在默认情况下,用这些函数创建的数组的类型都是float64,若需要指定数据类型,只需要闲置 dtype 参数即可:

上述三个函数还有三个从已知的数组中,创建 shape 相同的多维数组: ones_like 、 zeros_like 、 empty_like ,用法如下:

除了上述几个用于创建数组的函数,还有如下几个特殊的函数:

特别地, eye 函数的全1的对角线位置有参数k确定
用法如下:

除了上面两个函数还有其他几个类似的从外部获取数据并创建ndarray,比如: frombuffer 、 fromfile 、 fromiter ,还没用过,等用到了在详细记录

ndarray提供了一些创建二维数组的特殊函数。numpy中matrix是对二维数组ndarray进行了封装之后的子类。这里介绍的关于二维数组的创建,返回的依旧是一个ndarray对象,而不是matrix子类。关于matrix的创建和操作,待后续笔记详细描述。为了表述方便,下面依旧使用 矩阵 这一次来表示创建的二维数组。

对于一维的ndarray可以使用python访问内置list的方式进行访问:整数索引、切片、迭代等方式
关于ndarray切片
与内置list切片类似,形式:
array[beg:end:step]
beg: 开始索引
end: 结束索引(不包含这个元素)
step: 间隔
需要注意的是

特别注意的是,ndarray中的切片返回的数组中的元素是原数组元素的索引,对返回数组元素进行修改会影响原数组的值

除了上述与list相似的访问元素的方式,ndarray有一种通过 列表 来指定要从ndarray中获取元素的索引,例如:

多维ndarray中,每一维都叫一个轴axis。在ndarray中轴axis是非常重要的,有很多对于ndarray对象的运算都是基于axis进行,比如sum、mean等都会有一个axis参数(针对对这个轴axis进行某些运算操作),后续将会详细介绍。
对于多维数组,因为每一个轴都有一个索引,所以这些索引由逗号进行分割,例如:

需要注意的是

多维数组的迭代
可以使用ndarray的 flat 属性迭代数组中每一个元素

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