NumPy(Numerical python)是一個強大的 Python 庫,它提供了用于科學計算和數據處理的高級工具。它因其在處理多維數組(稱為 n 維數組)方面的能力而聞名,使其成為數據科學家、研究人員和工程師的首選工具。
安裝和導入
要在 Python 中使用 NumPy,請使用 pip
安裝它:
pip install numpy
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然后,在你的代碼中導入它:
import numpy as np
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基本數據類型
NumPy 提供了多種數據類型來存儲不同類型的數據,包括:
整數類型: int8、int16、int32 和 int64
浮點類型: float16、float32 和 float64
復數類型: complex64 和 complex128
布爾類型: bool
創建數組
NumPy 數組是表示多維數據的對象。你可以使用以下方法創建數組:
從列表或元組: np.array()
從標量值: np.full()
和 np.ones()
從文件: np.loadtxt()
使用 NumPy 函數: np.arange()
、np.linspace()
和 np.random.rand()
數組操作
NumPy 提供了廣泛的數組操作函數,包括:
算術運算: 加法 (+)、減法 (-)、乘法 (*) 和除法 (/)
邏輯運算: 等于 (==)、不等于 (!=)、大于 (>) 和小于 (<)
數組操作: 求和、平均值、最大值和最小值
布爾掩碼: 從數組中選擇元素
索引和切片
你可以使用索引和切片來訪問數組中的元素:
索引: 使用方括號 ([]
)
切片: 使用冒號 (:
)
廣播
廣播是 NumPy 的一項強大功能,它允許對不同形狀的數組執行按元素操作。
其他有用功能
除了數組操作外,NumPy 還提供許多其他有用功能,包括:
線性代數: 矩陣乘法、特征值和特征向量
隨機數生成: 生成各種分布的隨機數
文件輸入/輸出: 保存和加載數組
優化: 用于科學計算的優化工具
示例
以下是一個使用 NumPy 計算簡單統計信息的示例:
import numpy as np data = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) print("平均值:", np.mean(data)) print("標準差:", np.std(data))
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結論
NumPy 是一個多功能而強大的工具,它提供了廣泛的數據處理功能。它的易用性、高效性和強大性使其成為科學計算和數據分析的首選工具。