【笔记】numpy.array的常用基本运算以及对数据的操作

numpy.array的基本运算以及对数据的操作

设置一个问题,例如

这种只需要基本的运算就可以实现

类似的

numpy对向量的运算进行了优化,速度是相当快的,这种被称为universal functions
可以使用+,-,,/,//, *(两个星号),%,1/(/表示浮点除,//表示整数除,%表示取余,**表示平方,1/表示倒数)

特殊的运算
像是abs(绝对值),三角函数(sin,cos,tan等),exp(所有元素取e的x次方),log,log2,log10

矩阵之间的运算,要保证可以运算
常规加减没问题,在矩阵相乘的时候不能使用*,要使用.dot(),转置矩阵可使用.T

向量与矩阵的运算
正常的加减法,虽然数学意义上不存在,但是是可以计算出来的,通过堆叠可以验证出来计算的结果

不同行列数的矩阵相乘,也是使用dot来操作,不同的是,numpy会自动将结构修改,使之变成符合运算规律的计算
(A.dot(V),将v变成了一个2*1的矩阵列向量)

矩阵的逆
使用linalg.inv

由于很多时候只有方阵才能进行计算,那么我们就需要使用linalg.pinv来设置伪逆矩阵

聚合操作

聚合操作
即将一组值变成一个值
像是求和
使用sum或者np.sum即可

两者的区别就是,原生的sum效率是比np.sum的效率低的
对二维数组也可以

当设置成axis=0时,会沿着行的方向进行运算(垂直方向)

同理,axis=1时,沿着列方向(水平方向)

求一个组的最小值或最大值

乘积(计算出来不对,感觉哪里出了问题),均值,中位数

百分数
q=50意味着百分之50的数(即中位数)

通过for循环输出各个百分位点

方差和标准差

索引(arg运算)

索引
当想要获取获取的数的位置时,可以使用arg后接运算
这将返回一个索引值,这个值的位置即为数值位置
argmin

argmax

排序以及使用索引
首先将创建出的乱序
(如果只是对np.sort操作,这只是将顺序显示出来,并没有改变原有的顺序)

对x进行sort操作的话,会直接改变

对二维数组来说,相同
注意:默认的axis为1

使用argsort一样,返回的是索引

使用索引排序
使用argsort显示出来的是原有数据的索引值的排序顺序
(像是索引为6的值是0,1的索引值为13,以此类推)

快速排序的partition操作(对象,标定点)

如果使用的是argpartition,则返回的是索引值,对二维数组同样适用

比较(包含fancy indexing)

Fancy indexing
想要得到指定的索引值的数据(在需要非等步长的时候)
可以使用ind

我们还可以使用这种方法对二维的索引进行一个使用
通过二维的索引,对原有数据引用,是指形成根据索引排布的一个二维矩阵

对二维数组来说
同样可以使用
我们想要得到对应的行列元素,可进行相应的操作

以上是数值方面的

有时候我们还会遇到其他类型的数据
比如在批量比较之后返回的布尔数组

关于numpy.array的比较
我们可以使用很多的符号,像是<,>,<=,>=,==,!=等等
其返回的就是布尔值

同时,我们也可以结合之前的运算符来构成更为复杂的算式

同样,对二维数组一样适用

对整体进行(对数组和矩阵都适用)
count_nonzero,不为零的数量
any,是有一个为true,则返回为true
all,是有全部为true,则返回为true

通过axis=1,对列这一行进行比较

同样的,我们可以对这些进行组合
在两个数组数据进行比较时,使用位运算符&(与),|(或),~(非)

这种方法可以很直观的显示出所需要的值
像是需要数组中小于5的,需要数组中为偶数的

对二维数组来说一样可以
如果我们需要抽出一些行,这些行满足的特点是最后一列可以被三整除,那么我们要先选择出第三列,然后进行整除,最后抽出来

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