唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy

目录

一、AI数据分析入门

​1、案例来源

2、Python环境配置(Python3)

Python的安装

Python库安装工具

Jupyter Notebook

二、Python科学计算库——Numpy 

1、 Numpy工具包概述

2、数组结构

3、ndarray基本属性操作

打印当前输入是什么类型的

dtype:数组的类型

array元素的字节数

数组元素个数

数组矩阵规模

数组的填充

数组维度

索引与切片:与Python一样 从0开始 

​ 矩阵格式(多维的形式) 

数组的赋值(=),赋值后数组的改变会影响赋值前元素的值 (地址相同)。

数组的复制(.copy()),赋值后数组的改变不会影响赋值前元素的值 (地址不同)。

4、数据索引方法

np.arange(0,100,10):从0到100,步长为10:

随机构建10个值

 类型的改变(float、int、 object)

 astype:转换数组的数据类型

4、数值计算方法

​ 加法操作

 指定要进行的操作是沿着什么轴(维度) 

​ 乘积操作

取最小值(最大值max同理)

 找到最小值索引位置(最大值同理)

求均值

标准差

 方差

截断操作在【2,4】范围内

四舍五入

 5、排序

6、数组形状操作

改变维数(新加轴) 

轴压缩

​矩阵的转置​

 7、数组生成常用函数

构造出来一个数组

线性空间

​ 对数空间,默认是10为底

更常用的zeros ,ones

empty()、fill():填充。

​ zeros_like:维度相同的情况下进行值的填充​

 8、运算操作

乘法操作

一维的时候是内积点乘操作

二维的时候是矩阵计算 

逻辑或

逻辑与

逻辑非

9、随机模块

随机操作

随机的高斯初始化操作 

 洗牌

随机的种子

10、读写模块 

总结


一、AI数据分析入门

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第1张图片1、案例来源

       GitHub、kaggle(数据挖掘竞赛网站)

2、Python环境配置(Python3)

  • Python的安装

下载Anaconda:https://www.anaconda.com/

Anaconda中,安装了必备的库、配置好了环境变量、提供了开发环境及许多资源。

  • Python库安装工具

在Anaconda Prompt中配置需要用到的库。

        conda list:搜索当前Anaconda中已经装好的库。

        安装库:pip install (库名) 或者 conda install (库名)

注:当pip install报错时,使用非官方的Windows中Python扩展包 ,在网站里面选择下载需要的: https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/ (.whl文件是pip的工具包,可以直接下载安装)

  • Jupyter Notebook

用浏览器写代码。新建:new-》Python3

优点:可以加文字说明、图片展示、片段执行(运行:shift+回车)

添加注释(Markdown):

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第2张图片——(运行)——》唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第3张图片

单元格删除: 

单元格恢复:edit-》Undo Delete Cells 

文件路径:

import os

print(os.path.abspath('.'))

 修改文件路径:参考jupyter notebook 如何修改一开始打开的文件夹路径? - 知乎

二、Python科学计算库——Numpy 

1、 Numpy工具包概述

 Python在矩阵计算中,不要写list数组结构,把所有矩阵的操作转换成numpy.ndarray结构。

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第4张图片

2、数组结构

array数组的加减乘除操作:shape值必须相同。

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第5张图片

对于ndarray结构来说,里面的元素必须是同一类型的,如果不是的话,会自动的向下转换。

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第6张图片

3、ndarray基本属性操作

打印当前输入是什么类型的

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第7张图片

dtype:数组的类型

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第8张图片

array元素的字节数

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第9张图片

数组元素个数

 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第10张图片

数组矩阵规模

 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第11张图片

数组的填充

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第12张图片

数组维度

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第13张图片

索引与切片:与Python一样 从0开始 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第14张图片 矩阵格式(多维的形式) 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第15张图片

数组的赋值(=),赋值后数组的改变会影响赋值前元素的值 (地址相同)。

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第16张图片

数组的复制(.copy()),赋值后数组的改变不会影响赋值前元素的值 (地址不同)。

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第17张图片

4、数据索引方法

np.arange(0,100,10):从0到100,步长为10:

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第18张图片

随机构建10个值

 类型的改变(float、int、 object)

 astype:转换数组的数据类型

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第19张图片

4、数值计算方法

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第20张图片 加法操作

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第21张图片

 指定要进行的操作是沿着什么轴(维度) 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第22张图片 乘积操作

 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第23张图片

取最小值(最大值max同理)

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第24张图片

 找到最小值索引位置(最大值同理)

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第25张图片

求均值

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第26张图片

标准差

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第27张图片

 方差

 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第28张图片

截断操作在【2,4】范围内

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第29张图片

四舍五入

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第30张图片

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第31张图片

 5、排序

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第32张图片

np.linspace(start,end.sum)

 插入到:np.searchsorted(list_array,values) ,返回插入的位置。

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第33张图片

 按第一列降序(-1)排序,第三列升序排序。

6、数组形状操作

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第34张图片

改变维数(新加轴) 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第35张图片

轴压缩

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第36张图片矩阵的转置唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第37张图片

 数组的连接

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第38张图片hu 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第39张图片

 7、数组生成常用函数

构造出来一个数组

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第40张图片

线性空间

 对数空间,默认是10为底

更常用的zeros ,ones

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第41张图片

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第42张图片

empty()、fill():填充

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第43张图片 zeros_like:维度相同的情况下进行值的填充唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第44张图片

 8、运算操作

乘法操作

 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第45张图片

一维的时候是内积点乘操作

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第46张图片

二维的时候是矩阵计算 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第47张图片

逻辑或

        np.logical_or(x,y)

逻辑与

        np.logical_and(x,y)

逻辑非

        np.logical_not(x,y)

9、随机模块

随机操作

所有的值都是0到1

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第48张图片返回的是随机的整数,左闭右开 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第49张图片

随机的高斯初始化操作 

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第50张图片

 洗牌

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第51张图片

随机的种子

         (保证每次按照当前模式随机(牌一样,随机发)) 唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第52张图片

10、读写模块 

%%write li.txt
1 2 3 4 5
6 7 8 9 1

python: 

data=[]
with open('li.txt') as f:
    for line in f.readlines():
        fileds=lines.splite()
        cur_data=[float(x) for x in fileds]
        data.append(cur_data)
data=np.array(data)
data

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第53张图片

读取array结构

唐宇迪学习笔记1:Python环境安装、Pytho科学计算库——Numpy_第54张图片

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