numpy中的ndarray方法和屬性


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NumPy數組的維數稱為秩(rank),一維數組的秩為1,二維數組的秩為2,以此類推。在NumPy中,每一個線性的數組稱為是一個軸(axes),秩其實是描述軸的數量。比如說,二維數組相當於是一個一維數組,而這個一維數組中每個元素又是一個一維數組。所以這個一維數組就是NumPy中的軸(axes),而軸的數量——秩,就是數組的維數。

Numpy庫中的矩陣模塊為ndarray對象,有很多屬性:T,data, dtype,flags,flat,imag,real,size,

itemsize,nbytes,ndim,shape,strides,ctypes,base等等。

>>> import numpy as np
>>> x=np.array([[1,2,3],[9,8,7],[6,5,4]])
>>> x.T   #獲得x的轉置矩陣
array([[1, 9, 6],
[2, 8, 5],
[3, 7, 4]])
>>> print x.flags  #返回數組內部的信息
C_CONTIGUOUS : True
F_CONTIGUOUS : False
OWNDATA : True
WRITEABLE : True
ALIGNED : True
UPDATEIFCOPY : False
>>> x.flat[2:6]   #將數組變為1維數組,並獲取其中的一部分數據
array([3, 9, 8, 7])
>>> x.flat = 4; x   #將值賦給1維數組,再轉化成有原有數組的大小形式
array([[4, 4, 4],
[4, 4, 4],
[4, 4, 4]])
>>> x
array([[4, 4, 4],
[4, 4, 4],
[4, 4, 4]])

ndarray.imag # 為復變函數中含有虛部的數組,如下:

>>> x = np.sqrt([2+3j, 5+0j])   # 創建一個復數
>>> x
array([ 1.67414923+0.89597748j,  2.23606798+0.j        ])
>>> x.imag  #獲得復數的虛部
array([ 0.89597748,  0.        ])
>>> x.real   #獲得復數的實部
array([ 1.67414923,  2.23606798])
>>> x=np.arange(10)  #隨機生成一個數組,並重新命名一個空間的數組
>>> x.reshape(2,5)
array([[0, 1, 2, 3, 4],
[5, 6, 7, 8, 9]])
>>> x.size   #獲得數組中元素的個數
10
>>> x.ndim  #獲得數組的維數
>>> x.shape  #獲得數組的(行數,列數)
(10,)
>>> y=x.reshape(5,2)
>>> y
array([[0, 1],
[2, 3],
[4, 5],
[6, 7],
[8, 9]])
>>> y.base   #獲得該數組基於另外一個對象數組而來,如下,y是根據x而來
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

Ndarray對象的方法


ndarray.ptp(axis=None, out=None) : 返回數組的最大值—最小值或者某軸的最大值—最小值

ndarray.clip(a_min, a_max, out=None) : 小於最小值的元素賦值為最小值,大於最大值的元素變為最大值。

ndarray.all():如果所有元素都為真,那么返回真;否則返回假

ndarray.any():只要有一個元素為真則返回真

ndarray.swapaxes(axis1, axis2) : 交換兩個軸的元素,如下

>>> z.swapaxes(0,1)
array([[2, 4, 6, 8],
[3, 5, 7, 9]])
  •  下面為改變數組維度和大小的方法:

ndarray.reshape(shape[, order]) :返回重命名數組大小后的數組,不改變元素個數.

ndarray.resize(new_shape[, refcheck]) :改變數組的大小(可以改變數組中元素個數).

ndarray.transpose(*axes) :返回矩陣的轉置矩陣

ndarray.swapaxes(axis1, axis2) : 交換兩個軸的元素后的矩陣.

ndarray.flatten([order]) : 復制一個一維的array出來.

ndarray.ravel([order]) :返回為展平后的一維數組.

ndarray.squeeze([axis]) :移除長度為1的軸。

ndarray.tolist():將數組轉化為列表

ndarray.take(indices, axis=None, out=None, mode=’raise’):獲得數組的指定索引的數據,如:

>>> a=np.arange(12).reshape(3,4)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3],
[ 4,  5,  6,  7],
[ 8,  9, 10, 11]])
>>> a.take([1,3],axis=1) #提取1,3列的數據
array([[ 1,  3],
[ 5,  7],
[ 9, 11]])

numpy.put(a, ind, v, mode=’raise’):用v的值替換數組a中的ind(索引)的值。Mode可以為raise/wrap/clip。Clip:如果給定的ind超過了數組的大小,那么替換最后一個元素。

numpy.repeat(a, repeats, axis=None):重復數組的元素,如:

>>> x = np.array([[1,2],[3,4]])
>>> np.repeat(x, 2)
array([1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4])
>>> np.repeat(x, 3, axis=1)
array([[1, 1, 1, 2, 2, 2],
[3, 3, 3, 4, 4, 4]])
>>> np.repeat(x, [1, 2], axis=0)
array([[1, 2],
[3, 4],
[3, 4]])

numpy.tile(A, reps):根據給定的reps重復數組A,和repeat不同,repeat是重復元素,該方法是重復數組。

ndarray.var(axis=None, dtype=None, out=None, ddof=0):返回數組的方差,沿指定的軸。

ndarray.std(axis=None, dtype=None, out=None, ddof=0):沿給定的軸返回數則的標准差

ndarray.prod(axis=None, dtype=None, out=None):返回指定軸的所有元素乘機

ndarray.cumprod(axis=None, dtype=None, out=None):返回指定軸的累積,如下:

>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3],
[ 4,  5,  6,  7],
[ 8,  9, 10, 11]])
>>> a.cumprod(axis=1)  #得到豎軸的累積
array([[   0,    0,    0,    0],
[   4,   20,  120,  840],
[   8,   72,  720, 7920]])

ndarray.mean(axis=None, dtype=None, out=None):返回指定軸的數組元素均值

ndarray.cumsum(axis=None, dtype=None, out=None):返回指定軸的元素累計和。如:

>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3],
[ 4,  5,  6,  7],
[ 8,  9, 10, 11]])
>>> a.cumsum(axis=1)
array([[ 0,  1,  3,  6],
[ 4,  9, 15, 22],
[ 8, 17, 27, 38]])

ndarray.sum(axis=None, dtype=None, out=None):返回指定軸所有元素的和

ndarray.trace(offset=0, axis1=0, axis2=1, dtype=None, out=None):返回沿對角線的數組元素之和

ndarray.round(decimals=0, out=None):將數組中的元素按指定的精度進行四舍五入,如下:

>>> np.around([0.37, 1.64])
array([ 0., 2.])
>>> np.around([0.37, 1.64], decimals=1)
array([ 0.4, 1.6])
>>> np.around([.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5]) # rounds to nearest even value
array([ 0., 2., 2., 4., 4.])
>>> np.around([1,2,3,11], decimals=1) # ndarray of ints is returned
array([ 1, 2, 3, 11])
>>> np.around([1,2,3,11], decimals=-1)
array([ 0, 0, 0, 10])

ndarray.conj():返回所有復數元素的共軛復數,如:

>>> b=np.array([[1+2j,3+0j],[3+4j,7+5j]])
>>> b
array([[ 1.+2.j,  3.+0.j],
[ 3.+4.j,  7.+5.j]])
>>> b.conj()
array([[ 1.-2.j,  3.-0.j],
[ 3.-4.j,  7.-5.j]])

ndarray.argmin(axis=None, out=None):返回指定軸最小元素的索引。

ndarray.min(axis=None, out=None):返回指定軸的最小值

ndarray.argmax(axis=None, out=None):返回指定軸的最大元素索引值

ndarray.diagonal(offset=0, axis1=0, axis2=1):返回對角線的所有元素。

ndarray.compress(condition, axis=None, out=None):返回指定軸上條件下的切片。

ndarray.nonzero():返回非零元素的索引


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