NumPy 第八课 -- 从数值范围创建数组

时间：2024-10-09 09:32:54

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一. 前言

二. numpy.arange

三. numpy.linspace

四. numpy.logspace

一. 前言

这一章节我们将学习如何从数值范围创建数组。

二. numpy.arange

numpy 包中的使用 arange 函数创建数值范围并返回 ndarray 对象，函数格式如下：

numpy.arange(start, stop, step, dtype)

根据 start 与 stop 指定的范围以及 step 设定的步长，生成一个 ndarray。

参数说明：

参数 描述
start 起始值，默认为0
stop 终止值（不包含）
step 步长，默认为1
dtype 返回ndarray的数据类型，如果没有提供，则会使用输入数据的类型。

实例

生成 0 到 4 长度为 5 的数组：

import numpy as np
 
x = np.arange(5)  
print (x)

输出结果如下：

[0  1  2  3  4]

设置返回类型位 float：

import numpy as np
 
# 设置了 dtype
x = np.arange(5, dtype =  float)  
print (x)

输出结果如下：

[0.  1.  2.  3.  4.]

设置了起始值、终止值及步长：

import numpy as np
x = np.arange(10,20,2)  
print (x)

输出结果如下：

[10  12  14  16  18]

三. numpy.linspace

numpy.linspace 函数用于创建一个一维数组，数组是一个等差数列构成的，格式如下：

np.linspace(start, stop, num=50, endpoint=True, retstep=False, dtype=None)

参数说明：

参数 描述
start 序列的起始值
stop 序列的终止值，如果endpoint为true，该值包含于数列中
num 要生成的等步长的样本数量，默认为50
endpoint 该值为 true 时，数列中包含stop值，反之不包含，默认是True。
retstep 如果为 True 时，生成的数组中会显示间距，反之不显示。
dtype ndarray 的数据类型

以下实例用到三个参数，设置起始点为 1 ，终止点为 10，数列个数为 10。

import numpy as np
a = np.linspace(1,10,10)
print(a)

输出结果为：

[ 1.  2.  3.  4.  5.  6.  7.  8.  9. 10.]

设置元素全部是1的等差数列：

import numpy as np
a = np.linspace(1,1,10)
print(a)

输出结果为：

[1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.]

将 endpoint 设为 false，不包含终止值：

import numpy as np
 
a = np.linspace(10, 20,  5, endpoint =  False)  
print(a)

输出结果为：

[10. 12. 14. 16. 18.]

如果将 endpoint 设为 true，则会包含 20。

以下实例设置间距。

import numpy as np
a =np.linspace(1,10,10,retstep= True)
 
print(a)
# 拓展例子
b =np.linspace(1,10,10).reshape([10,1])
print(b)

输出结果为：

(array([ 1.,  2.,  3.,  4.,  5.,  6.,  7.,  8.,  9., 10.]), 1.0)
[[ 1.]
 [ 2.]
 [ 3.]
 [ 4.]
 [ 5.]
 [ 6.]
 [ 7.]
 [ 8.]
 [ 9.]
 [10.]]

四. numpy.logspace

numpy.logspace 函数用于创建一个于等比数列。格式如下：

np.logspace(start, stop, num=50, endpoint=True, base=10.0, dtype=None)

base 参数意思是取对数的时候 log 的下标。

参数 描述
start 序列的起始值为：base ** start
stop 序列的终止值为：base ** stop。如果endpoint为true，该值包含于数列中
num 要生成的等步长的样本数量，默认为50
endpoint 该值为 true 时，数列中中包含stop值，反之不包含，默认是True。
base 对数 log 的底数。
dtype ndarray 的数据类型 
import numpy as np
# 默认底数是 10
a = np.logspace(1.0,  2.0, num =  10)  
print (a)

输出结果为：

[ 10.           12.91549665     16.68100537      21.5443469  27.82559402      
  35.93813664   46.41588834     59.94842503      77.42636827    100.    ]

将对数的底数设置为 2：

import numpy as np
a = np.logspace(0,9,10,base=2)
print (a)

输出如下：

[  1.   2.   4.   8.  16.  32.  64. 128. 256. 512.]

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