转置可以对数组进行重置,返回的是源数据的视图(不会进行任何复制操作)。
转置有三种方式,transpose
方法、T
属性以及swapaxes
方法。
import numpy as np arr = np.arange(9).reshape((3,3))#生成一个3行3列的数组 print arr [[0 1 2] [3 4 5] [6 7 8]] print arr.T [[0 3 6] [1 4 7] [2 5 8]]
对于高维数组,transpose需要用到一个由轴编号组成的元组,才能进行转置。
比如说三维的数组,那就对维度进行编号,也就是0,1,2。这里的0,1,2可以理解为对shape返回元组的索引。
比如
arr1 = np.arange(24).reshape(2,3,4)#生成一个2*3*4的数组 print arr1 [[[ 0 1 2 3] [ 4 5 6 7] [ 8 9 10 11]] [[12 13 14 15] [16 17 18 19] [20 21 22 23]]] print arr1.shape #看形状 (2, 3, 4) #说明这是一个2*3*4的数组(矩阵),返回的是一个元组,可以对元组进行索引,也就是0,1,2
transpose((1,0,2))
的意义在于将 (2, 3, 4)
转成 (3, 2, 4)
,比如,数值12开始的索引是 [1,0,0]
,变换后变成了 [0,1,0]
,如下图:
print arr1.transpose((1,0,2)) [[[ 0 1 2 3] [12 13 14 15]] [[ 4 5 6 7] [16 17 18 19]] [[ 8 9 10 11] [20 21 22 23]]]
swapaxes,它接受一对轴编号。进行轴对换。
arr1 = np.arange(24).reshape(2,3,4) print arr1 [[[ 0 1 2 3] [ 4 5 6 7] [ 8 9 10 11]] [[12 13 14 15] [16 17 18 19] [20 21 22 23]]] print arr1.swapaxes(1,0) #将第一个轴和第二个轴交换,对比transpose(1,0,2) [[[ 0 1 2 3] [12 13 14 15]] [[ 4 5 6 7] [16 17 18 19]] [[ 8 9 10 11] [20 21 22 23]]]
arr1=np.random.random((2,3)) arr2=np.random.random((2,3)) arr3=np.random.random((3,2)) print(arr1) # 加减乘除、乘方 print(arr1*2) print() print(arr1+2) print() print(arr1-2) print() print(arr1/2) print() print(arr1**2)
# 加减乘除、乘方、数组的矩阵积 # 两个二维矩阵(行和列的矩阵)满足第一个矩阵的列数与第二个矩阵的行数相同, # 那么可以进行矩阵的乘法,即矩阵积,矩阵积不是元素级的运算。也称为点积、数量积。 print(arr1+arr2) print() print(arr1-arr2) print() print(arr1*arr2) print() print(arr1/arr2) print() print(arr1**arr2) print() print(arr1.dot(arr3))
# 定义一个3*3*3的数组 arr3=np.array([ [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], [[10,11,12],[13,14,15],[16,17,18]], [[19,20,21],[22,23,24],[25,26,27]] ]) # 索引 print(arr3) print("# # # # # # #arr3[0]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0]) print("# # # # # # #arr3[1] # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[1]) print("# # # # # # # arr3[2] # # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[2]) print("# # # # # # # arr3[0][0] # # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0][0]) print("# # # # # # # arr3[0][1] # # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0][1]) print("# # # # # # # arr3[0][2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0][2]) print("# # # # # # # arr3[0][2][0] # # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0][2][0]) print("# # # # # # # arr3[0][2][1]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0][2][1]) print("# # # # # # # arr3[0][2][2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0][2][2]) # 切片,,,在各维度上单独切片,如果纬度都保留,则使用冒号,不指定起始值 print("# # # # # # # arr3[0,:,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[0,:,0:2]) print("# # # # # # # arr3[1,:,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[1,:,0:2]) print("# # # # # # # arr3[2,:,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[2,:,0:2]) print("# # # # # # # arr3[:,:,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[:,:,0:2]) print("# # # # # # # arr3[:,0,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[:,0,0:2]) print("# # # # # # # arr3[:,1,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[:,1,0:2]) print("# # # # # # # arr3[:,2,0:2]# # # # # # # # # # # # # # ") print(arr3[:,2,0:2])
# 利用布尔类型的数组进行数据索引,最终返回的结果是对应索引数组中数据为True位置的值。 # numpy中不能使用Python中and、or、not,使用&(与)、|(或)、~(非) arr6=np.random.random((3,4)) print(arr6) print("# # # # # # ## #arr6>0.5得到的布尔值,为真则取该位置的值,否则就舍去 # # # # # # # # # ") # A=arr6<0.5 A=arr6>0.5 print(A) print("# # # # # # ## # # # # # #将对应的布尔值转换为一维数组 # # # # # # # # # # # # # # ## # ") # 装换成一维数组 arr7=arr6[A] print(arr7) print(arr7.shape) # 利用布尔值进行索引的一个应用实例 names=np.array(['Gerry','Tom','John']) scores=np.array([ [98,87,86,95], [48,84,84,45], [58,7,81,95] ]) class1=np.array(['语文','数学','英语','科学']) print("Gerry score is:",scores[names=='Gerry'].reshape((-1))) print("Gerry score is:",scores[names=='Gerry'].reshape((-1))[class1=='数学']) print("Gerry和Tom的成绩") print(scores[(names=='Gerry')|(names=='Tom')]) print("非Gerry和Tom的成绩") print(scores[(names!='Gerry')&(names!='Tom')]) print("成绩大于90的全部输出") print(scores[scores>90])
arr7=np.arange(40).reshape(5,8) print(arr7) print("获取第0、3、5行的数据") print(arr7[[0,2,4]]) print("获取第(0,0)、(3,0)、(4,2)的数据") print(arr7[[0,3,4],[0,0,2]]) print("获取第0、3、5行的第0、2、3列数据") print(arr7[[0,3,4]].T[[0,1,2]].T) print("ix_会产生一个索引器") print(arr7[np.ix_([0,3,4],[0,1,2])]) # ndarray-花式索引:指的是利用整数数组进行索引的方式。 arr7=np.arange(40).reshape(5,8) print(arr7) print("获取第0、3、5行的数据") print(arr7[[0,2,4]]) print("获取第(0,0)、(3,0)、(4,2)的数据") print(arr7[[0,3,4],[0,0,2]]) print("获取第0、3、5行的第0、2、3列数据") print(arr7[[0,3,4]]) print("##################") print(arr7[[0,3,4]].T) print("##################") print(arr7[[0,3,4]].T[[0,1,2]]) print("##################") print(arr7[[0,3,4]].T[[0,1,2]].T) print("ix_会产生一个索引器") print(arr7[np.ix_([0,3,4],[0,1,2])])
# 数组转置是指将shape进行重置操作,并将其值重置为原始shape元组的倒置, # 比如原始的shape值为:(2,3,4),那么转置后的新元组的shape的值为: (4,3,2)f # 可以通过调用数组的transpose函数或者T属性进行数组转置操作 arr=np.random.random(30).reshape(3,5,2) print(arr) print("#############################################") arr1=arr.T print(arr1) print("#############################################") arr2=np.transpose(arr1) print(arr2)
numpy模块中对ndarray中数据进行快速元素级运算的函数,也可以看做是简单的函数(接受一个或多个标量值,并产生一个或多个标量值)的矢量化包装器。主要包括一元函数和二元函数。
arr3=np.array([ [1,2,-3], [0.1,0.6,-0.4] ]) print(arr3) print("#############################################") # abs fabs计算绝对值 print(np.abs(arr3)) print("#############################################") # sqrt 计算各元素的平方根 print(np.sqrt(abs(arr3))) print("#############################################") # square计算各元素的评分:arr3**2 print(np.square(arr3)) print("#############################################") # exp计算各元素指数e的x次方 print(np.exp(arr3)) print("#############################################") # log2、log10分别计算底数为10、2的log值,以及log(1+x) print(np.log10(abs(arr3))) print(np.log2(abs(arr3))) print(np.log1p(abs(arr3))) print("#############################################") # sign计算各个元素的正负号,1:正号 0:0 -1:负号 print(np.sign(arr3)) print("#############################################") # ceil 计算各个元素的ceil值,大于等于该值的最小整数 print(np.ceil(arr3)) print("#############################################") # floor 计算各个元素的floor的值,小于等于该值的最大整数 print(np.floor(arr3)) print("#############################################") # rint 将各个元素的四书五入到最接近的整数 print(np.rint(arr3) print("#############################################") # modf 将数组中元素的小数位和整数位以两部分独立数组的形式返回 print(np.modf(arr3)) print("#############################################") # isnan 返回一个表示“那些值是NaN(不是一个数字)”的布尔类型数组 print(np.isnan(arr3)) print("#############################################") # isfinite、isinf 分别一个表示”那些元素是有穷的(非inf、非NaN)”或者“那些元素是无穷的”的布尔型数组 print(np.isfinite(arr3)) print(np.isinf(arr3)) print("#############################################") # cos、cosh、sin、sinh、tan、tanh 普通以及双曲型三角函数 print(np.tan(arr3)) print("#############################################") # arccos、arccosh、arcsin、arcsinh、arctan、arctanh 反三角函数 print(np.arctan(arr3))
arr4=np.array([ [1,0,-3], [0.1,0.6,-0.4] ]) arr5=np.array([ [2,-5,8], [-0.1,-0.6,0.4], ]) arr6=np.array([ [2,-5,8], [-0.1,-0.6,0.4], [-0.1,-0.6,0.4] ]) print("#############################################") # mod 取模运算,做除法运算之后的余数 print(np.mod(arr4,arr5)) print("#############################################") # dot 求两个数组的点积 print(np.dot(arr4,arr6)) print("#############################################") # greater(大于)、greater_equal(大于等于)、less(小于)、less_equal(小于等于)、equal(等于)、not_equal(不等于) # 执行元素级别的比较运算,最终返回一个布尔型数组 print(np.greater(arr4,arr5)) print("#############################################") # logical_and、logical_or、logical_xor # 执行元素级别的布尔逻辑运算,相当于中缀运算符&、|、^ print(np.logical_and(arr4,arr5)) print(np.logical_xor(arr4,arr5)) print("#############################################") # power 求解对数组中的每个元素进行给定次数的指数值,类似于: arr ** 3 print(np.power(arr3,4))
聚合函数是对一组值(eg一个数组)进行操作,返回一个单一值作为结果的函数。
当然聚合函数也可以指定对某个具体的轴进行数据聚合操作;
#常将的聚合操作有:平均值mean、最大值max、最小值min、方差std等等 arr7=np.array([ [2,-5,8], [-0.1,-0.6,0.4], [-0.1,-0.6,0.4] ]) print(np.mean(arr7)) print(np.max(arr7)) print(np.min(arr7)) print(np.std(arr7))
# np.where函数是三元表达式x if condition else y的矢量化版本 arr8=np.array([2,7,8]) arr9=np.array([-0.1,-0.6,0.4]) condition=arr8>arr result=np.where(condition,arr8,arr9) print(result)
# np.unique函数的主要作用是将数组中的元素进行去重操作(也就是只保存不重复的数据) arr10=np.array(["Python","Python","java"]) print(arr10) print(np.unique(arr10))
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。
编程 | 2023-02-24 21:36
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