numpy之-概要，數據，類型和示例

學習numpy

前言

大學學習一直使用matlab處理矩陣，行列式運算。matlab功能強大，確實好用，可是這麼多年基本忘光了。如今工做中推薦算法，數據處理，機器學習，人工智能，數據分析處理確實有必定須要，並且目前不少方面些欠缺，須要完善這方面的知識，也就須要把矩陣，行列式等相關的東西再拾回來。主要是最近發現numpy，matplotlab，pandas，scipy能夠徹底替代matlab，並且各個模塊免費的，還由於有至關豐富的網絡教程。那既然各個條件都知足，因此決定靜下心來好好的學習一下這些東西，想最終學以至用。首先學習numpy，一週左右弄清全部的概念和使用，會有4-6篇文章。

---

numpy相關說明：

NumPy 是一個運行速度很是快的數學庫，主要用於數組計算。支持大量的維度數組與矩陣運算，此外也針對數組運算提供大量的數學函數庫，包含：

1. 一個強大的N維數組對象 ndarray
2. 廣播功能函數
3. 整合 C/C++/Fortran 代碼的工具
4. 線性代數、傅里葉變換、隨機數生成等功能

numpy使用pip安裝

1, 目前最新版都已經內置pip模塊

python -m pip install --user numpy scipy matplotlib ipython jupyter pandas sympy nose
   
複製代碼

2, 檢測是否安裝成功

>>> import numpy as np
>>> np.__version__
'1.16.3'
複製代碼

3, NumPy Ndarray 對象

ndarray是一個N維，相同類型的數據的組合，每一個元素佔用相同類型的內存空間，而且以0開始索引。 ndarray 內部由如下內容組成：

1. 一個指向數據（內存或內存映射文件中的一塊數據）的指針。
2. 數據類型或 dtype，描述在數組中的固定大小值的格子。
3. 一個表示數組形狀（shape）的元組，表示各維度大小的元組。
4. 一個跨度元組（stride），其中的整數指的是爲了前進到當前維度下一個元素須要"跨過"的字節數。

4, 建立ndarray對象

下面經過實例理解：

• 經過列表建立一維ndarray對象：

>>> a = [1,2,3,4]
>>> dt = np.array(a)
>>> print(dt)
[1 2 3 4]
複製代碼

• 經過列表建立二維ndarray對象：

>>> a = [[1,2,3],[4,5,6]]
>>> dt = np.array(a)
>>> print(dt)
[[1 2 3]
 [4 5 6]]
複製代碼

• 經過列表建立多維ndarray對象：

>>> a = [[[1,2,3]],[[4,5,6]]]
>>> dt = np.array(a)
>>> print(dt)
[[[1 2 3]]

 [[4 5 6]]]
複製代碼

帶有類型的ndarray對象

• 經過列表建立帶有dtype=float的ndarray對象：

>>> a = [[1,2,3],[4,5,6]]
>>> dt = np.array(a,dtype='float')
>>> 
>>> print(dt)
[[1. 2. 3.]
 [4. 5. 6.]]
複製代碼

• 經過列表建立帶有dtype=float的ndarray對象：

>>> a = [[1,2,3],[4,5,6]]
>>> dt = np.array(a,dtype='complex')
>>> print(dt)
[[1.+0.j 2.+0.j 3.+0.j]
 [4.+0.j 5.+0.j 6.+0.j]]
>>> 

複製代碼

下面介紹一下上面說的dtype類型

dtype類型和Python中的數據類型同樣，用來標識變量類型，不過numpy中的數據類型遠比python類型要複雜，咱們本章只作簡單的介紹，後面會有單獨的章節詳細介紹。

• 整數類型：（分爲有符號和無符號類型）

類型名	說明
int_	默認類型 int32或者int64
int8	有符號整數 （-128 到 127）
int16	有符號整數（-32768 到 32767）
int32	有符號整數（-2147483648 到2147483647）
int64	有符號整數（-9223372036854775808 到 9223372036854775807）
uint8	無符號整數（0 到 255）
uint16	無符號整數（0 到 65535）
uint32	無符號整數（0 到 4294967295）
uint64	無符號整數（0 到 18446744073709551615）

• 浮點類型

類型名	說明
float_	float64的簡寫類型
float16	半精度浮點數，包括：1 個符號位，5 個指數位，10 個尾數位
float32	半精度浮點數，包括：1 個符號位，8 個指數位，32 個尾數位
float64	半精度浮點數，包括：1 個符號位，11 個指數位，52 個尾數位

• 複數類型

類型名	說明
complex_	complex128的簡寫類型，即 128 位複數
complex64	表示雙 32 位浮點數（實數部分和虛數部分）
complex128	表示雙 64 位浮點數（實數部分和虛數部分）

使用示例簡單理解：

複製代碼

待續。。。。