python的numpy定义_python-numpy-01-numpy介绍

1.概述

Numpy(Numerical Python)是科学计算基础库，提供大量科学计算相关功能，比如数据统计，随机数生成。其提供的最核心数据类型为多维数组类型(ndarray),这种数据类型可以支持大量维度的数组与矩阵运算。Numpy一方面支持ndarray对象这种比较复杂的数值类型，另一方面源代码由C语言编写，能够快速实现复杂的数值运算、科学运算功能。

2.安装

最简单的安装方法，就是通过Python自带的pip工具进行安装，操作如下：

pip install numpy

# 针对指定python3的情况

pip3 install numpy

3.测试Numpy安装情况

import numpy as np

# 通过range方式生成ndarray数据

a = np.arange(10)

print(a)

print(type(a))

运算结果：

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

说明： 通过np.arange()方式生成的数据[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9],从外观上面看和python的内置数据类型列表(list)有些类似，但是在显示过程中，数据中间没有分割符号，另外数据类型是不一样的，是numpy生成的数据类型：ndarray。

4.测试Numpy对于ndarray的支持情况

在概述里面说到，Numpy支持ndarray这种数据类型，同时为ndarray这种数据格式提供了大量科学计算的辅助函数。下面还是通过一个例子来说明：

"""

三种不同的方式对列表元素进行开平方

"""

import numpy as np

import math

# 第一种：遍历生成

lt = [1, 2, 6]

rs1 = []

for val in lt:

rs1.append(math.sqrt(val))

print(rs1)

print('--' * 20)

# 第二种: 列表推导式

rs2 = [math.sqrt(x) for x in lt]

print(rs2)

print('--' * 20)

# 第三种: 使用numpy实现

rs3 = np.sqrt(np.array(lt))

print(rs3)

运行结果：

[1.0, 1.4142135623730951, 2.449489742783178]

----------------------------------------

[1.0, 1.4142135623730951, 2.449489742783178]

----------------------------------------

[1. 1.41421356 2.44948974]

说明： 第一种和第二种本质上是一样的，只是写法上面的差异。第三种方式，首先通过np.array函数将常规的列表(list)转变成ndarray格式，然后通过numpy内置函数np.sqrt直接对ndarray转换，而不是和前面两个元素需要手动实现单个元素开平方。另外一点需要注意的内容是：最后结果在数值精度上面是一些差异的，numpy部分计算计算和math里面存在差异。

注意：

ndarray是numpy自定义数据类型集合，在ndarray里面又可以分为具体不同的数据类型，后面的文章会具体说明。

备注：

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