欢迎关注公众号【Python开发实战】, 获取更多内容!

工具-numpy

numpy是使用Python进行数据科学的基础库。numpy以一个强大的N维数组对象为中心,它还包含有用的线性代数,傅里叶变换和随机数函数。

ndarray的迭代

导入numpy

import numpy as np

在ndarray的迭代与常规Python数组的迭代非常相似。但是需要住的是,多维ndarray的迭代是相对于第一个轴完成的。

c = np.arange(24).reshape(2, 3, 4)
c

输出:

array([[[ 0,  1,  2,  3],
[ 4, 5, 6, 7],
[ 8, 9, 10, 11]], [[12, 13, 14, 15],
[16, 17, 18, 19],
[20, 21, 22, 23]]])
for m in c:
print('item:')
print(m)

输出:

item:
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]
item:
[[12 13 14 15]
[16 17 18 19]
[20 21 22 23]]
for i in range(len(c)):  # 这里,len(c)等于c.shape[0]
print('item')
print(c[i])

输出:

item
[[ 0 1 2 3]
[ 4 5 6 7]
[ 8 9 10 11]]
item
[[12 13 14 15]
[16 17 18 19]
[20 21 22 23]]

如果想要迭代ndarray中的所有元素,需要对ndarray的flat属性进行迭代。

for i in c.flat:
print('item: ', i)

输出:

item:  0
item: 1
item: 2
item: 3
item: 4
item: 5
item: 6
item: 7
item: 8
item: 9
item: 10
item: 11
item: 12
item: 13
item: 14
item: 15
item: 16
item: 17
item: 18
item: 19
item: 20
item: 21
item: 22
item: 23

堆叠ndarray

将不同的ndarray堆叠在一起通常很有用。numpy提供了几个函数来实现堆叠。介绍堆叠函数之前,先创建几个ndarray。

q1 = np.full((3, 4), 1.0)
q1

输出:

array([[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.]])
q2 = np.full((4, 4), 2.0)
q2

输出:

array([[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.]])
q3 = np.full((3, 4), 3.0)
q3

输出:

array([[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.]])

vstack

vstack可以垂直堆叠ndarray,但是要满足需要堆叠的ndarray,除了垂直轴以外,即在水平轴上要具有相同的形状。

q4 = np.vstack((q1, q2, q3))
q4

输出:

array([[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.]])
q4.shape

输出:

(10, 4)

hstack

hstack可以水平堆叠ndarray。但是要满足需要堆叠的ndarray在垂直轴上具有相同的形状。

q5 = np.hstack((q1, q3))
q5

输出:

array([[1., 1., 1., 1., 3., 3., 3., 3.],
[1., 1., 1., 1., 3., 3., 3., 3.],
[1., 1., 1., 1., 3., 3., 3., 3.]])
q5.shape

输出:

(3, 8)
try:
q6 = np.hstack((q1, q2, q3))
except ValueError as e:
print(e)

输出:

all the input array dimensions except for the concatenation axis must match exactly

concatenate

concatenate可以沿给定的现有轴进行堆叠, 故vstack相当于调用axis=0的concatenate, hstack相当于调用axis=1的concatenate。

q7 = np.concatenate((q1, q2, q3), axis=0)  # 相当于vstack
q7

输出:

array([[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[2., 2., 2., 2.],
[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.]])
q7.shape

输出:

(10, 4)
q8 = np.concatenate((q1, q3), axis=1)   # 相当于hstack
q8

输出:

array([[1., 1., 1., 1., 3., 3., 3., 3.],
[1., 1., 1., 1., 3., 3., 3., 3.],
[1., 1., 1., 1., 3., 3., 3., 3.]])
q8.shape

输出:

(3, 8)

stack

stack是沿着新轴进行堆叠,因此需要堆叠的ndarray必需具有相同的shape.

q9 = np.stack((q1, q3))
q9

输出:

array([[[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1.]], [[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.],
[3., 3., 3., 3.]]])
q9.shape

输出:

(2, 3, 4)
try:
q10 = np.stack((q1, q2))
except ValueError as e:
print(e)

输出:

all input arrays must have the same shape

拆分ndarray

拆分ndarray与堆叠相反。

r = np.arange(24).reshape(6, 4)
r

输出:

array([[ 0,  1,  2,  3],
[ 4, 5, 6, 7],
[ 8, 9, 10, 11],
[12, 13, 14, 15],
[16, 17, 18, 19],
[20, 21, 22, 23]])

vsplit

vsplit可以垂直拆分ndarray, 下面的例子是将r垂直分成三等份。

r1, r2, r3 = np.vsplit(r, 3)
r1

输出:

array([[0, 1, 2, 3],
[4, 5, 6, 7]])
r2

输出:

array([[ 8,  9, 10, 11],
[12, 13, 14, 15]])
r3

输出:

array([[16, 17, 18, 19],
[20, 21, 22, 23]])

hsplit

hsplit可以水平拆分ndarray。

r4, r5 = np.hsplit(r, 2)
r4

输出:

array([[ 0,  1],
[ 4, 5],
[ 8, 9],
[12, 13],
[16, 17],
[20, 21]])
r5

输出:

array([[ 2,  3],
[ 6, 7],
[10, 11],
[14, 15],
[18, 19],
[22, 23]])

split

split可以沿给定的现有轴进行拆分,调用axis=0的split相当于调用vsplit,调用axis=1的split相当于调用hsplit。

r6, r7 = np.split(r, 2, axis=1)
r6

输出:

array([[ 0,  1],
[ 4, 5],
[ 8, 9],
[12, 13],
[16, 17],
[20, 21]])

转置ndarray

transpose函数是在ndarray的数据上创建一个新的视图,并按照给定顺序对轴排列。

t = np.arange(24).reshape(4, 2, 3)
t

输出:

array([[[ 0,  1,  2],
[ 3, 4, 5]], [[ 6, 7, 8],
[ 9, 10, 11]], [[12, 13, 14],
[15, 16, 17]], [[18, 19, 20],
[21, 22, 23]]])

现在创建一个ndarray,将轴0、1、2(深度、高度、宽度)重新排列为1、2、0(高度、宽度、深度)。

t1 = t.transpose((1, 2, 0))
t1

输出:

array([[[ 0,  6, 12, 18],
[ 1, 7, 13, 19],
[ 2, 8, 14, 20]], [[ 3, 9, 15, 21],
[ 4, 10, 16, 22],
[ 5, 11, 17, 23]]])
t1.shape

输出:

(2, 3, 4)

默认情况下,transpose会翻转轴的顺序。

t2 = t.transpose()   # 相当于t.transpose((2, 1, 0))
t2

输出:

array([[[ 0,  6, 12, 18],
[ 3, 9, 15, 21]], [[ 1, 7, 13, 19],
[ 4, 10, 16, 22]], [[ 2, 8, 14, 20],
[ 5, 11, 17, 23]]])
t2.shape

输出:

(3, 2, 4)

numpy提供了一个方便的swapaxes来交换两个轴, 例如,创建一个深度和高度交换的ndarray。

t3 = t.swapaxes(0, 1)
t3

输出:

array([[[ 0,  1,  2],
[ 6, 7, 8],
[12, 13, 14],
[18, 19, 20]], [[ 3, 4, 5],
[ 9, 10, 11],
[15, 16, 17],
[21, 22, 23]]])
t3.shape

输出:

(2, 4, 3)

numpy教程05---ndarray的高级操作的更多相关文章

  1. 数据分析05 /pandas的高级操作

    数据分析05 /pandas的高级操作 目录 数据分析05 /pandas的高级操作 1. 替换操作 2. 映射操作 3. 运算工具 4. 映射索引 / 更改之前索引 5. 排序实现的随机抽样/打乱表 ...

  2. W3School Redis教程(安装/基本操作/高级操作/命令/官方文档/官方集群教程)

    说明:Redis有自身的客户端连接软件,也可以使用Telnet进行连接操作. 来自W3School的Redis教程,基本上涵盖了从安装到状态监控的教程. W3School:https://www.gi ...

  3. W3School Memcached教程(安装/基本操作/高级操作/命令)

    来自W3School的Memcached教程,基本上涵盖了从安装到状态监控的教程. 不过最全的应该是官方提供在GitHub上的Wiki教程,一切的标准都来自官方,参考:https://github.c ...

  4. Numpy ndarray 的高级索引存在 "bug" ?

    Numpy ndarray 高级索引 "bug" ? 话说一天,搞事情,代码如下 import numpy as np tmp = [1, 2, 3, 4] * 2 a, b = ...

  5. MDN 文档高级操作进阶教程

    MDN 文档高级操作进阶教程 MDN 文档, 如何优雅的使用 MDN 文档上的富文本编辑器 pre & 语法高亮器 code & note box source code 上传附件 i ...

  6. numpy教程

    [转]CS231n课程笔记翻译:Python Numpy教程 原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/20878530 译者注:本文智能单元首发,翻译自斯坦福CS231n课 ...

  7. 转:Numpy教程

    因为用到theano写函数的时候饱受数据结构困扰 于是上网找了一篇numpy教程(theano的数据类型是基于numpy的) 原文排版更好,阅读体验更佳: http://phddreamer.blog ...

  8. Python 机器学习库 NumPy 教程

    0 Numpy简单介绍 Numpy是Python的一个科学计算的库,提供了矩阵运算的功能,其一般与Scipy.matplotlib一起使用.其实,list已经提供了类似于矩阵的表示形式,不过numpy ...

  9. pandas高级操作

    pandas高级操作 import numpy as np import pandas as pd from pandas import DataFrame,Series 替换操作 替换操作可以同步作 ...

  10. 【MongoDB详细使用教程】四、python操作MongoDB

    目录 1.安装pymongo 2.连接数据库 3.操作数据库 3.1.查 3.2.增 3.3.改 3.4.删 使用第三方库pymongo来实现python对MongoDB的操作 pymongo官方文档 ...

随机推荐

  1. windows2008R2重建索引

    windows索引服务 索引服务是一项系统服务(Indexing Service),使用文档筛选器读取整个文档,并提取文档和属性传递给索引程序,这个过程称为"索引".索引服务可以从 ...

  2. SP20173题解

    膜拜 rqy. 题意: 求: \[\sum_{i=1}^n \sigma_0(i^2) \] 首先我们知道 \(\sigma_0((p^k)^2)=2 \times k + 1=k+(k+1)=\si ...

  3. petite-vue源码剖析-逐行解读@vue/reactivity之reactive

    在petite-vue中我们通过reactive构建上下文对象,并将根据状态渲染UI的逻辑作为入参传递给effect,然后神奇的事情发生了,当状态发生变化时将自动触发UI重新渲染.那么到底这是怎么做到 ...

  4. Arcmap软件报错:This application cannot run under a virtual machine arcmapr, 但是你并没有使用虚拟机

    在任务栏搜索"启用或关闭 windows 功能",取消 "适用于 Linux 的 Windows 子系统" (有可能还需要 取消 "虚拟机平台&quo ...

  5. Flask 之 蓝图

    蓝图,听起来就是一个很宏伟的东西 在Flask中的蓝图 blueprint 也是非常宏伟的 它的作用就是将 功能 与 主服务 分开怎么理解呢? 比如说,你有一个客户管理系统,最开始的时候,只有一个查看 ...

  6. FrameScan CMS漏洞扫描

    工具简介 GithubL:https://github.com/qianxiao996/FrameScan FrameScan是一款python3编写的简易的cms漏洞检测框架,支持多种检测方式,支持 ...

  7. JDK API文档_1.6.0 中文版

    链接:https://pan.baidu.com/s/1b0inUgYvEfjeusa3z_2p-g  密码:f8jk

  8. [八省联考2018]制胡窜 (SAM+大讨论)

    正着做着实不太好做,正难则反,考虑反着做. 把i,j看成在切割字符串,我们统计有多少对(i,j)会切割所有与\(s_{l,r}\)相同的串.对于在后缀自动机上表示\(s_{l,r}\)的节点x,x的p ...

  9. Water 2.5.6 发布,一站式服务治理平台

    Water(水孕育万物...) Water 为项目开发.服务治理,提供一站式解决方案(可以理解为微服务架构支持套件).基于 Solon 框架开发,并支持完整的 Solon Cloud 规范:已在生产环 ...

  10. 构造器(constructor)是否可被重写(override)?

    构造器不能被继承,因此不能被重写,但可以被重载.