Numpy簡介

NumPy 是一個 Python 包。 它代表 “Numeric Python”。 它是一個由多維陣列物件和用於處理陣列的例程集合組成的庫。 Numeric，即 NumPy 的前身，是由 Jim Hugunin 開發的。 也開發了另一個包 Numarray ，它擁有一些額外的功能。 2005年，Travis Oliphant 通過將 Numarray 的功能整合到 Numeric 包中來建立 NumPy 包。 這個開源專案有很多貢獻者。

Numpy基礎

NumPy的主要物件是同種元素的多維陣列。這是一個所有的元素都是一種型別、通過一個正整數元組索引的元素表格(通常是元素是數字)。在NumPy中維度

例如，在3D空間一個點的座標[1, 2, 3]是一個秩為1的陣列，因為它只有一個軸。那個軸長度為3.又例如，在以下例子中，陣列的秩為2(它有兩個維度).第一個維度長度為2,第二個維度長度為3.

1. [[1.,0.,0.],

2. [0.,1.,2.]]

NumPy的陣列類被稱作ndarray。通常被稱作陣列。注意numpy.array和標準Python庫類array.array並不相同，後者只處理一維陣列和提供少量功能。更多重要ndarray物件屬性有：

• ndarray.ndim: 陣列軸的個數，在python的世界中，軸的個數被稱作秩

• ndarray.shape:
  陣列的維度。這是一個指示陣列在每個維度上大小的整數元組。例如一個n排m列的矩陣，它的shape屬性將是(2,3),這個元組的長度顯然是秩，即維度或者ndim屬性

• ndarray.size 陣列元素的總個數，等於shape屬性中元組元素的乘積。

• ndarray.dtype 一個用來描述陣列中元素型別的物件，可以通過創造或指定dtype使用標準Python型別。另外NumPy提供它自己的資料型別。

• ndarray.itemsize 陣列中每個元素的位元組大小。例如，一個元素型別為float64的陣列itemsiz屬性值為8(=64/8),又如，一個元素型別為complex32的陣列item屬性為4(=32/8).

• ndarray.data 包含實際陣列元素的緩衝區，通常我們不需要使用這個屬性，因為我們總是通過索引來使用陣列中的元素。

例如：

1. >>>from

   numpy  import*

2. >>> a = arange(15).reshape(3,5)

3. >>> a

4. array([[0,1,2,3,4],

5. [5,6,7,8,9],

6. [10,11,12,13,14]])

7. >>> a.shape

8. (3,5)

9. >>> a.ndim

10. 2

11. >>> a.dtype.name

12. 'int32'

13. >>> a.itemsize

14. 4

15. >>> a.size

16. 15

17. >>> type(a)

18. numpy.ndarray

19. >>> b = array([6,7,8])

20. >>> b

21. array([6,7,8])

22. >>> type(b)

23. numpy.ndarray

建立陣列

有好幾種建立陣列的方法。 例如，你可以使用 array函式從常規的Python列表和元組創造陣列。所建立的陣列型別由原序列中的元素型別推導而來。

1. >>>from numpy  import*

2. >>> a = array([2,3,4])

3. >>> a

4. array([2,3,4])

5. >>> a.dtype

6. dtype('int32')

7. >>> b = array([1.2,3.5,5.1])

8. >>> b.dtype

9. dtype('float64')一個常見的錯誤包括用多個數值引數呼叫`array`而不是提供一個由數值組成的列表作為一個引數。

10. >>> a = array(1,2,3,4)# WRONG

11. >>> a = array([1,2,3,4])# RIGHT

陣列將序列包含序列轉化成二維的陣列，序列包含序列包含序列轉化成三維陣列等等。

1. >>> b = array([(1.5,2,3),(4,5,6)])

2. >>> b

3. array([[1.5,2.,3.],

4. [4.,5.,6.]])

陣列型別可以在建立時顯示指定

1. >>> c = array([[1,2],[3,4]], dtype=complex )

2. >>> c

3. array([[1.+0.j,2.+0.j],

4. [3.+0.j,4.+0.j]])

通常，陣列的元素開始都是未知的，但是它的大小已知。因此，NumPy提供了一些使用佔位符建立陣列的函式。這最小化了擴充套件陣列的需要和高昂的運算代價。

函式 function建立一個全是0的陣列，函式 ones建立一個全1的陣列，函式 empty建立一個內容隨機並且依賴與記憶體狀態的陣列。預設建立的陣列型別(dtype)都是float64。

1. >>>