Python数据分析与展示(1)-数据分析之表示(1)-NumPy库入门

时间:2023-12-27 13:12:49

Numpy库入门

从一个数据到一组数据

维度:一组数据的组织形式

一维数据:由对等关系的有序或无序数据构成,采用线性方式组织。

可用类型:对应列表、数组和集合

不同点:

列表:数据类型可以不同

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数组:数据类型相同

二维数据:由多个一维数据构成,是一维数据的组合形式。

表格是典型的二维数据

多维数据:由一维或二维数据在新维度上扩展形成。

高维数据:仅利用最基本的二元关系展示数据间的复杂结构。

键值对将数据组织起来的形式

一维数据:列表和集合类型

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二维数据:列表类型

多维数据:列表类型

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高维数据:字典类型或数据表示格式(JSON\XML\YAML)

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Numpy科学计算基础库

*一个强大的N维数组对象 ndarray

*广播功能函数

*整合C/C++/Fortran代码的工具

*线性代数、傅里叶变换、随机数生成等功能

Numpy是Scipy、Pandas等数据处理或科学计算库的基础。

import numpy as np

尽管别名可以省略或更改,建议使用上述约定的别名

Python已有列表类型,为什么需要一个数组对象(类型)?

-数组对象可以去掉元素间运算所需的循环,使一维向量更像单个数据

-设置专门的数组对象,经过优化,可以提升这类应用的运算速度

观察:科学计算中,一个维度所有数据的类型往往相同

-数组对象采用相同的数据类型,有助于节省运算和存储空间

ndarray是一个多维数组对象,由两部分构成:

-实际的数据

-描述这些数据的元数据(数据维度,数据类型等)

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np.array() 输出成[ ]形式,元素由空格分隔

轴(axis):保存数据的维度;秩(rank):轴的数量

ndarray对象的属性

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ndarray数组的元素类型

ndarray的元素类型(1)

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实部(.real)+ j虚部(.imag)

非同质的ndarray对象

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ndarray数组的创建

-从Python中的列表、元组等类型创建ndarray数组

-使用NumPy中函数创建ndarray数组,如:arange,ones,zeros等

-从字节流(raw bytes)中创建ndarray数组

-从文件中读取特定格式,创建ndarray数组

ndarray数组的创建方法

(1)从Python中的列表、元组等类型创建ndarray数组

x = np.array(list/tuple)

x = np.array(list/tuple, dtype=np.float32)

当np.array()不指定dtype时,NumPy将根据数据情况关联一个dtype类型

(1)从Python中的列表、元组等类型创建ndarray数组

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(2)使用NumPy中函数创建ndarray数组,如:arange,ones,zeros等

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(3)使用NumPy中其他函数创建ndarray数组

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ndarray数组的变换

对于创建后的ndarray数组,可以对其进行维度变换和元素类型变换

a = np.ones((2,3,4), dtype = np.int32)

ndarray数组的维度变换

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ndarray数组的类型变换

new_a = a.astype(new_type)

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astype()方法一定会创建新的数组(原始数据的一个拷贝),即使两个类型一致

ndarray数组向列表的转换

ls = a.tolist()

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ndarray数组的操作

数组的索引和切片

索引:获取数组中特定位置元素的过程

切片:获取数组元素子集的过程

数组的索引和切片

一维数组的索引和切片:与Python的列表类似

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多维数组的索引:

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数组的索引和切片

多维数组的切片:

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数组与标量之间的运算作用于数组的每一个元素

实例

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NumPy一元函数

对ndarray中的数据执行元素级运算的函数

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Numpy二元函数

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学习视频所属:中国大学MOOC 北京理工大学 嵩天老师https://www.icourse163.org/course/BIT-1001870002