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Python数据分析--Numpy常用函数介绍(1)--工具安装及Numpy介绍.doc
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Python数据分析--Numpy常用函数介绍(1)--工具安装及Numpy介绍.doc
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Python 数据分析--Numpy 常用函数介绍(1)--工具安装及 Numpy 介绍
Anaconda 是一个跨平台的版本,通过命令行来管理安装包。进行大规模数据处理、预测
分析和科学计算。它包括近 200 个工具包,大数据处理需要用到的常见包有 NumPy 、 SciPy 、
pandas 、 IPython 、 Matplotlib 、 Scikit-learn 、gensim、nltk、networkx、beautifulsoup4
和 statsmodels 等。
可以直接通过命令进行安装。如下图,分别安装上述相关文件(示例安装 pandas,其他类
似)。
一、NumPy(Numerical Python)
NumPy 是 Python 语言的一个扩展程序库,支持大量的维度数组与矩阵运算,也针对
数组运算提供大量的数学函数库。NumPy 为开放源代码并且由许多协笔者共同维护开发,
是一个运行速度非常快的数学库,用于数组计算。
NumPy 通常与 SciPy(Scientific Python)和 Matplotlib(绘图库)一起使用,可广泛用
于替代 MatLab,是一个强大的科学计算环境,便于后期学习数据科学和者机器学习。 SciPy
是一个开源的 Python 算法库和数学工具包, 包含的模块有最优化、线性代数、积分、插
值、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程
中常用的计算。
Matplotlib 是 Python 编程语言及其数值数学扩展包 NumPy 的可视化操作界面,是为利
用通用的图形用户界面工具包,如 Tkinter, wxPython, Qt 或 GTK+ 向应用程序嵌入式绘图
提供了应用程序接口(API),前期在数据可视化中做作过简单的介绍。
1、numpy 中的数组操作及代码
NumPy 中的 ndarray 是一个多维数组对象,该对象由两部分组成:实际的数据和描述这些
数据的元数据,大部分的数组操作仅仅修改元数据部分。
import numpy as np #导入 numpy 包,并另命令为 np
a = np.arange(5) # 调用 numpy 中的函数 arange,函数创建数组
print(a.dtype) # 打印出数组 a 的数据类型
print(a.shape) #数组的 shape 属性返回一个元组(tuple),元组中的元素即为 NumPy 数
组每一个维度上的大小
print(‘\n’)
#创建多维数组
m = np.array([np.arange(5), np.arange(5)]) #列表作为参数传给 array 函数,从而创建了一个
5×2 的数组
print(m)
#选取数组元素
print(m[0,0])
print(m[0,1])
print(m[1,1])
print(m[1,2])
print(m[1,3])
# NumPy 自定义的异构数据类型,该数据类型包括一个用字符串记录的名字、一个用
# 整数记录的数字以及一个用浮点数记录的价格
t = np.dtype([(‘name’, np.str_, 40), (‘numitems’, np.int32), (‘price’,np.float32)])
print(t)
# 一维数组的索引和切片
a = np.arange(9)
print(a[3:7])
print(‘\n’)
#多维数组的切片和索引
b = np.arange(24).reshape(2,3,4) #reshape 函数的作用是改变数组的“形状”,也就是改变数
组的维度
#其参数为一个正整数元组,分别指定数组在每个维度上的大小
print(b.shape)
print(‘\n’)
print(b)
print(‘\n’)
print(b[0])
print(‘\n’)
print(b[:,0,0]) #下标用英文标点的冒号:来代替,表示不限该位置的参数,即打印出 b 的第 1
行,第 1 列的所有元组的数据。
运行结果如下:
至于具体更详细的用法,可以多试试。
二、numpy 改变数组的维度
上述的 reshape 函数可以将一维数组[0,1,2,...,23]转变为具有 2 个元素,每个元素是一个二
维数组的三维数组,同样,也可以将多维数组转变为一维数组(将数组展平)。
可以用 ravel 等函数完成相关操作,见如下代码:
import numpy as np #导入 numpy 包,并另命令为 np
c = np.array([ #先定义一个 numpy 的多维数组
[[0,1,2,3],[4,5,6,7],[8,9,10,11]],
[[12,13, 14,15],[16,17,18,19],[20,21,22,23]]
])
e=d=c
print (c.ravel())
print(‘\n’)
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