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一、數組方法
創建數組:arange()創建一維數組;array()創建一維或多維數組,其參數是類似於數組的對象,如列表等
讀取數組元素:如a[0],a[0,0]
數組變形:如b=a.reshape(2,3,4)將得到原數組變為2*3*4的三維數組后的數組;或是a.shape=(2,3,4)或a.resize(2,3,4)直接改變數組a的形狀
數組組合:水平組合hstack((a,b))或concatenate((a,b),axis=1);垂直組合vstack((a,b))或concatenate((a,b),axis=0);深度組合dstack((a,b))
數組分割(與數組組合相反):分別有hsplit,vsplit,dsplit,split(split與concatenate相對應)
將np數組變為py列表:a.tolist()
數組排序(小到大):列排列np.msort(a),行排列np.sort(a),np.argsort(a)排序后返回下標
復數排序:np.sort_complex(a)按先實部后虛部排序
數組的插入:np.searchsorted(a,b)將b插入原有序數組a,並返回插入元素的索引值
類型轉換:如a.astype(int),np的數據類型比py豐富,且每種類型都有轉換方法
條件查找,返回滿足條件的數組元素的索引值:np.where(條件):用法參考
條件查找,返回下標:np.argwhere(條件)
條件查找,返回滿足條件的數組元素:np.extract([條件],a)
根據b中元素作為索引,查找a中對應元素:np.take(a,b)一維
數組中最小最大元素的索引:np.argmin(a),np.argmax(a)
多個數組的對應位置上元素大小的比較:np.maximum(a,b,c,…..)返回每個索引位置上的最大值,np.minimum(…….)相反
將a中元素都置為b:a.fill(b)
每個數組元素的指數:np.exp(a)
生成等差行向量:如np.linspace(1,6,10)則得到1到6之間的均勻分布,總共返回10個數
求余:np.mod(a,n)相當於a%n,np.fmod(a,n)仍為求余且余數的正負由a決定
計算平均值:np.mean(a)
計算加權平均值:np.average(a,b),其中b是權重
計算數組的極差:np.pth(a)=max(a)-min(a)
計算方差(總體方差):np.var(a)
標准差:np.std(a)
算術平方根,a為浮點數類型:np.sqrt(a)
對數:np.log(a)
點積(計算兩個數組的線性組合):np.dot(a,b),即得到a*b(一維上是對應元素相乘,多維可將a*b視為矩陣乘法
修剪數組,將數組中小於x的數均換為x,大於y的數均換為y:a.clip(x,y)
所有數組元素乘積:a.prod()
數組元素的累積乘積:a.cumprod()
數組元素的符號:np.sign(a),返回數組中各元素的正負符號,用1和-1表示
數組元素分類:np.piecewise(a,[條件],[返回值]),分段給定取值,根據判斷條件給元素分類,並返回設定的返回值。
判斷兩數組是否相等: np.array_equal(a,b)
判斷數組元素是否為實數: np.isreal(a)
去除數組中首尾為0的元素:np.trim_zeros(a)
對浮點數取整,但不改變浮點數類型:np.rint(a)
二、數組屬性
1.獲取數組每一維度的大小:a.shape
2.獲取數組維度:a.ndim
3.元素個數:a.size
4.數組元素在內存中的字節數:a.itemsize
5.數組字節數:a.nbytes==a.size*a.itemsize
6.數組元素覆蓋:a.flat=1,則a中數組元素都被1覆蓋
7.數組轉置:a.T
三、矩陣方法
創建矩陣:np.mat(‘…’)通過字符串格式創建,np.mat(a)通過數組創建,也可用matrix或bmat函數創建
創建復合矩陣:np.bmat(‘A B’,’AB’),用A和B創建復合矩陣AB(字符串格式)
創建n*n維單位矩陣:np.eye(n)
矩陣的轉置:A.T
矩陣的逆矩陣:A.I
計算協方差矩陣:np.cov(x),np.cov(x,y)
計算矩陣的跡(對角線元素和):a.trace()
相關系數:np.corrcoef(x,y)
給出對角線元素:a.diagonal()
四、多項式
多項式擬合:poly= np.polyfit(x,a,n),擬合點集a得到n級多項式,其中x為橫軸長度,返回多項式的系數
多項式求導函數:np.polyder(poly),返回導函數的系數
得到多項式的n階導函數:多項式.deriv(m = n)
多項式求根:np.roots(poly)
多項式在某點上的值:np.polyval(poly,x[n]),返回poly多項式在橫軸點上x[n]上的值
兩個多項式做差運算: np.polysub(a,b)
四、線性代數
估計線性模型中的系數:a=np.linalg.lstsq(x,b),有b=a*x
求方陣的逆矩陣:np.linalg.inv(A)
求廣義逆矩陣:np.linalg.pinv(A)
求矩陣的行列式:np.linalg.det(A)
解形如AX=b的線性方程組:np.linalg.solve(A,b)
求矩陣的特征值:np.linalg.eigvals(A)
求特征值和特征向量:np.linalg.eig(A)
Svd分解:np.linalg.svd(A)
五、概率分布
產生二項分布的隨機數:np.random.binomial(n,p,size=…),其中n,p,size分別是每輪試驗次數、概率、輪數
產生超幾何分布隨機數:np.random.hypergeometric(n1,n2,n,size=…),其中參數意義分別是物件1總量、物件2總量、每次采樣數、試驗次數
產生N個正態分布的隨機數:np.random.normal(均值,標准差,N)
產生N個對數正態分布的隨機數:np.random.lognormal(mean,sigma,N)
Matpoltlib簡單繪圖方法
引入簡單繪圖的包import matplotlib.pyplot as plt,最后用plt.show()顯示圖像
基本畫圖方法:plt.plot(x,y),plt.xlabel(‘x’),plt.ylabel(‘y’),plt.title(‘…’)
子圖:plt.subplot(abc),其中abc分別表示子圖行數、列數、序號
創建繪圖組件的頂層容器:fig = plt.figure()
添加子圖:ax = fig.add_subplot(abc)
設置橫軸上的主定位器:ax.xaxis.set_major_locator(…)
繪制方圖:plt.hist(a,b),a為長方形的左橫坐標值,b為柱高
繪制散點圖:plt.scatter(x,y,c = ‘..’,s = ..),c表示顏色,s表示大小
添加網格線:plt.grid(True)
添加注釋:如ax.annotate('x', xy=xpoint, textcoords='offsetpoints',xytext=(-50, 30), arrowprops=dict(arrowstyle="->"))
增加圖例:如plt.legend(loc='best', fancybox=True)
對坐標取對數:橫坐標plt.semilogx(),縱坐標plt.semilogy(),橫縱同時plt.loglog()