一、numpy

用NumPy快速处理数据

NumPy 是一个运行速度非常快的数学库，主要用于数组计算，包含：
矩阵运算

 jupyter快捷键

 

 

 1、ndarray 对象

ndarray 实际上是多维数组的含义。

在 NumPy 数组中，维数称为秩（rank），一维数组
的秩为 1，二维数组的秩为 2，以此类推。在 NumPy 中，每一个线性的数组称为一个轴
（axes），其实秩就是描述轴的数量。

创建数组

 

 

 

# 引入numpy模块
import numpy as np
# 创建二维数组
array = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
print(array,type(array))

[[1 2 3]
 [4 5 6]] <class 'numpy.ndarray'>

获取数组属性值

# ndim 维度的数量
print('维度的数量',array.ndim)
# 维度
print('维度',array.shape)
# 数组元素的个数
print('数组元素的个数',array.size)
# 对象元素的类型
print('对象元素的类型',array.dtype)
# 对象每个元素的大小、以字节为单位
print('对象每个元素的大小、以字节为单位',array.itemsize)
# 对象内存信息
print(' 对象内存信息',array.flags)

特殊函数创建

关键字 
array：创建数组
dtype：指定数据类型
zeros：创建数据全为0
ones：创建数据全为1
empty：创建数据接近0
arange：按指定范围创建数据
linspace：创建线段

# 创建全零数组
# 数据全为0，3行4列 
# 默认为float
a = np.zeros((3,4))
print(a)
print(a.dtype)
[[0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0.]]
float64


# 创建全为1的数组, 同时也能指定这些特定数据的 dtype:
a = np.ones((3,4),dtype=np.int)
print(a)
print(a.dtype)
[[1 1 1 1]
 [1 1 1 1]
 [1 1 1 1]]
int32

# 创建全空数组, 其实每个值都是接近于零的数:
a = np.empty((3,4))
print(a)
print(a.dtype)

[[0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0.]]
float64

# 用 arange 创建连续数组:
# 10-19 的数据，2步长  arange用来创建数组
a = np.arange(10,20,2)
print(a)
print(a.dtype)

[10 12 14 16 18]
int32


# 使用 reshape 改变数据的形状
# 3行4列 ，0到11
a = np.arange(12).reshape((3,4))
print(a)
print(a.dtype)


[[ 0  1  2  3]
 [ 4  5  6  7]
 [ 8  9 10 11]]
int32


# 用 linspace 创建线段型数据:
# 开始端为1 ，结束端10，且分割成20个数据，生成线段
a = np.linspace(1,10,20)
print(a)
print(a.dtype)

View Code

结构数组

# 结构数组
import numpy as np
# 定义数组结构
# persontype = np.dtype({
# 'names':['name', 'age', 'chinese', 'math', 'english'],
# 'formats':['S32','i', 'i', 'i', 'f']})

# 也可以这样定义
persontype = np.dtype(
[('name','S32'),( 'age','i'), ('chinese','i'), ('math','i'), ('english','i')]
)


peoples = np.array([("ZhangFei",32,75,100, 90),("GuanYu",24,85,96,88.5),
("ZhaoYun",28,85,92,96.5),("HuangZhong",29,65,85,100)],
dtype=persontype)
ages = peoples[:]['age']
chineses = peoples[:]['chinese']
maths = peoples[:]['math']
englishs = peoples[:]['english']
print(np.mean(ages))
print(np.mean(chineses))
print(np.mean(maths))
print(np.mean(englishs))

28.25
77.5
93.25
93.5

创建随机数组

random.random()函数是这个模块中最常用的方法了，它会生成一个随机的浮点数，范围是在0.0~1.0之间。

指定范围和形状的随机浮点数数组

 

 

 数组的数据类型

 算数运算

通过 NumPy 可以*地创建等差数组，同时也可以进行加、减、乘、除、求 n 次方和取余数。
# 通过 NumPy 可以*地创建等差数组，同时也可以进行加、减、乘、除、求 n 次方和取余数。

x1 = np.arange(1,11,2)
x2 = np.linspace(1,9,5)
print('x1:',x1)
print('x2:',x2)
print(np.add(x1, x2))
print(np.subtract(x1, x2))
print(np.multiply(x1, x2))
print(np.divide(x1, x2))
print(np.power(x1, x2))
print(np.remainder(x1, x2))

x1: [1 3 5 7 9]
x2: [1. 3. 5. 7. 9.]
[ 2.  6. 10. 14. 18.]
[0. 0. 0. 0. 0.]
[ 1.  9. 25. 49. 81.]
[1. 1. 1. 1. 1.]
[1.00000000e+00 2.70000000e+01 3.12500000e+03 8.23543000e+05
 3.87420489e+08]
[0. 0. 0. 0. 0.]

在取余函数里，你既可以用 np.remainder(x1, x2)，也可以用 np.mod(x1, x2)，结果是一
样的。

ndarray数组运算

 

(1)数组与标量之间的运算作用于数组的每一个元素

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

统计函数

最大值、最小值、平均值，是否符合正态分布，方差、标准差多少等等。它们可以让你更清楚地对这组数据有认知。