1.数据的维度
从一个数据到一组数据
2.NumPy的数组对象:ndarray
NumPy
NumPy是一个开源的Python科学计算基础库,包含:
- 一个强大的N维数组对象 ndarray
- 广播功能函数
- 整合C/C++/Fortran代码的工具
- 线性代数、傅里叶变换、随机数生成等功能
NumPy是SciPy、Pandas等数据处理或科学计算库的基础
NumPy的引用
尽管别名可以省略或更改,建议使用上述约定的别名
Python已有列表类型,为什么需要一个数组对象
- 数组对象可以去掉元素间运算所需的循环,使一维向量更像单个数据
- 设置专门的数组对象,经过优化,可以提升这类应用的运算速度
观察:科学计算中,一个维度所有数据的类型往往相同
- 数组对象采用相同的数据类型,有助于节省运算和存储空间
ndarray是一个多维数组对象,由两部分构成:
- 实际的数据
- 描述这些数据的元数据(数据维度、数据类型等)
ndarray数组一般要求所有元素类型相同(同质),数组下标从0开始
ndarray对象的属性
3.ndarray数组的元素类型
ndarray为什么要支持这么多种元素类型?
- 科学计算涉及数据较多,对存储和性能都有较高要求
- 对元素类型精细定义,有助于NumPy合理使用存储空间并优化性能
- 对元素类型精细定义,有助于程序员对程序规模有合理评估
非同质的ndarray对象
4.ndarray数组的创建
- 从Python中的列表、元组等类型创建ndarray数组
- 使用NumPy中函数创建ndarray数组,如:arange, ones, zeros等
- 从字节流(raw bytes)中创建ndarray数组
- 从文件中读取特定格式,创建ndarray数组
ndarray数组的变换
对于创建后的ndarray数组,可以对其进行维度变换和元素类型变换
ndarray数组的维度变换
ndarray数组的类型变换
ndarray数组向列表的转换
5.ndarray数组的操作
数组的索引和切片
索引:获取数组中特定位置元素的过程
切片:获取数组元素子集的过程
一维数组的索引和切片:与Python的列表类似
多维数组的索引:
多维数组的切片:
6.ndarray数组的运算
数组与标量之间的运算
数组与标量之间的运算作用于数组的每一个元素
NumPy一元函数
对ndarray中的数据执行元素级运算的函数