一、numpy库

简介

• numpy 是用于处理含有同种元素的多维数组运算的第三方库。

• numpy 库还包括三角运算函数、傅里叶变换、随机和概率分布、基本数值统计、位运算、矩阵运算等非常丰富的功能，读者在使用时可以到官方网站查询。

• numpy 库处理的最基础数据类型是由同种元素构成的多维数组（ndarray），简称“数组”。

• 数组中所有元素的类型必须相同，数组中元素可以用整数索引，序号从0开始。ndarray 类型的维度(dimensions)叫做轴(axes)，轴的个数叫做秩(rank)。一维数组的秩为1，二维数组的秩为2，二维数组相当于由两个一维数组构成。

• 由于numpy 库中函数较多且命名容易与常用命名混淆，建议采用如下方式引用numpy 库： >>>import numpy as np

• 其中，as 保留字与import 一起使用能够改变后续代码中库的命名空间，有助于提高代码可读性。简单说，在程序的后续部分中，np 代替numpy。

numpy 库常用的创建数组函数

 

numpy 库的算术运算函数

 

• 这些函数中，输出参数y 可选，如果没有指定，将创建并返回一个新的数组保存计算结果；如果指定参数，则将结果保存到参数中。例如，两个数组相加可以简单地写为a+b，而np.add(a,b,a)则表示a+=b。

numpy 库的比较运算函数

 

• 其将返回一个布尔数组，它包含两个数组中对应元素值的比较结果，例子如下。

• where()函数是三元表达式x if condition else y 的矢量版本。

numpy 库的其他运算函数

 

二、matplotlib库

简介

 

• matplotlib 是提供数据绘图功能的第三方库，其pyplot 子库主要用于实现各种数据展示图形的绘制。
• matplotlib.pyplot 是matplotlib 的子库，引用方式如下： >>>import matplotlib.pyplot as plt
• 上述语句与import matplotlib.pyplot 一致，as 保留字与import 一起使用能够改变后续代码中库的命名空间，有助于提高代码可读性。简单说，在后续程序中，plt 将代替matplotlib.pyplot。
• matplotlib 库由一系列有组织有隶属关系的对象构成，这对于基础绘图操作来说显得过于复杂。因此，matplotlib 提供了一套快捷命令式的绘图接口函数，即pyplot 子模块。pyplot 将绘图所需要的对象构建过程封装在函数中，对用户提供了更加友好的接口。pyplot 模块提供一批预定义的绘图函数，大多数函数可以从函数名辨别它的功能。

plt 库的绘图区域函数

 

• 使用figure()函数创建一个全局绘图区域，并且使它成为当前的绘图对象，figsize参数可以指定绘图区域的宽度和高度，单位为英寸。鉴于figure()函数参数较多，这里采用指定参数名称的方式输入参数。 >>> plt.figure(figsize=(8,4))
• subplot()都用于在全局绘图区域内创建子绘图区域，其参数表示将全局绘图区域分成nrows 行和ncols 列，并根据先行后列的计数方式在plot_number 位置生成一个坐标系，实例代码如下，三个参数关系如图10.3 所示。其中，全局绘图区域被风割成3x2 的网格，其中，在第4 个位置绘制了一个坐标系。
• axes()默认创建一个subplot(111)坐标系，参数rec = [left,bottom,width,height]中四个变量的范围都为[0,1]，表示坐标系与全局绘图区域的关系；axisbg 指背景色，默认为white。

plt 库的读取和显示函数

 

plt 库的基础图表函数

 

plt 库的基础图表函数