Python数据分析 科学计算NumPy 课件

Python数据分析主讲人：高艳云第2章

科学计算库NumPyCONTENTSPART

1认识NumPy数组对象PART

3NumPy的随机函数创建NumPy数组PART

21认识NumPy数组对象认识NumPy数组对象NumPy中最重要的一个特点就是其N维数组对象，即ndarray（别名array）对象，该对象可以执行一些科学计算。ndarray和list比较2创建NumPy数组创建NumPy数组最简单的创建ndarray对象的方式是使用array()函数，在调用该函数时传入一个列表或者元组。#创建一个一维数组data1=np.array([1,2,3])#创建一个二维数组data2=np.array([[1,2,3],[4,5,6]])array([1,2,3])array([[1,2,3],

[4,5,6]])创建NumPy数组使用zeros函数创建数组（创建元素值都是0的数组）In[9]:print('使用zeros函数创建的数组为：',np.zeros((2,3)))Out[9]:使用zeros函数创建的数组为：

[[0.0.0.][0.0.0.]]使用ones函数创建数组（创建元素值都是1的数组）In[10]:print('使用ones函数创建的数组为：',np.ones((2,3)))Out[10]:使用ones函数创建的数组为：

[[1.1.1.][1.1.1.]]创建NumPy数组使用eye函数创建数组（对角线元素为1，其它为0，类似单位矩阵）In[11]:print('使用eye函数创建的数组为：',np.eye(3))Out[11]:使用eye函数创建的数组为：

[[1.0.0.][0.1.0.][0.0.1.]]使用diag函数创建数组（对角线元素为指定值（可以是0或其它值），其它为0阵）In[12]:print('使用diag函数创建的数组为：',np.diag([1,2,3,4]))Out[12]:使用diag函数创建的数组为：

[[1000][0200][0030][0004]]创建NumPy数组使用empty函数创建一个新的数组

（该数组只分配了内存空间，它里面填充的元素都是随机的，且数据类型默认为float64）In[13]:np.empty((3,4))Out[13]:array([[2.17388884e-322,0.00000000e+000,0.00000000e+000,0.00000000e+000],[0.00000000e+000,0.00000000e+000,0.00000000e+000,0.00000000e+000],[0.00000000e+000,0.00000000e+000,0.00000000e+000,0.00000000e+000]])创建NumPy数组使用

arange函数创建数组（可以创建一个等差数组，它的功能类似于range()，只不过arange()函数返回的结果是数组，而不是列表。）In[14]:print('使用arange函数创建的数组为：\n',np.arange(0,1,0.1))Out[14]:使用arange函数创建的数组为：[0.,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9]arange函数通过指定开始值、终值和步长来创建一维数组，创建的数组不含终值。创建NumPy数组使用linspace

函数创建数组（可以创建一个等差数组，它的功能类似于arange()函数，但是参数不太相同。）In[15]:print('使用linspace

函数创建的数组为：\n',np.linspace(0,1,11))Out[15]:使用linspace函数创建的数组为：[0.,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.]linspace函数通过指定开始值、终值和元素个数来创建一维数组，创建的数组默认包括终值。若不需要包含终值，可以设定第四个参数来实现，第四个参数设定为endpoint=False。创建NumPy数组使用logspace函数创建数组（可以创建一个等比数组）默认包括终值，若不需要包含终值，可以设定第四个参数来实现，第四个参数设定为endpoint=False。默认底为10，若底不是10，则需要设定第五个参数，base=2，就是设定底为2。In[16]:print('使用logspace

函数创建的数组为：\n',np.logspace(0,2,20))Out[16]:使用logspace函数创建的数组为：[1.1.274274991.623776742.069138082.63665093.359818294.28133245.455594786.951927968.858667911.2883789214.3844988818.3298071123.3572146929.7635144237.9269019148.3293023961.5848211178.47599704100.]In[16]:print('使用logspace函数创建的数组为：\n',np.logspace(0,8,20,base=2))Out[16]:使用logspace函数创建的数组为：[1.1.33890411.792664192.400205443.213644914.302762345.760986157.7134079810.3275135813.8275502918.513763824.7881542833.1889614244.4368365659.4966627279.66032573106.65753682142.80421347191.20114709256.]logspace

函数通过指定开始值、终值和元素个数来创建一维等比数组，创建的数组默认以10为底的数值，上面的操作中以10的0次方开始，10的平方结束，元素个数为20的等比数列。3NumPy的随机函数随机数模块与Python的random模块相比，NumPy的random模块功能更多，它增加了一些可以高效生成多种概率分布的样本值的函数。#随机生成一个二维数组np.random.rand(3,3)rand()函数隶属于numpy.random模块，它的作用是随机生成N维浮点数组。随机数模块除此之外，random模块中还包括了可以生成服从多种概率分布随机数的其它函数。随机数模块seed()函数可以保证生成的随机数具有可预测性，也就是说产生的随机数相同。numpy.random.seed(seed=N