极客笔记如何使用 Numpy 创建数组
Numpy 是 Python 中一个非常重要的科学计算库，它提供了一个强大的数组对象 ndarray 和一系列操作这些数组的函数，使得在 Python 中进行科学计算变得非常简单和高效。本文将详细介绍如何使用 Numpy 创建数组，包括不同的创建方法以及一些常见的应用场景。
1. 使用 np.array 创建数组
最基本的创建数组的方法是使用 np.array 函数，它可以将 Python 列表或元组转换为 ndarray 对象。
示例代码 1
import numpy as np
data = [1, 2, 3, 4, 5]
arr = np.array(data)
print(arr)
Output:
示例代码 2
import numpy as np
data = [(1, 2), (3, 4), (5, 6)]
arr = np.array(data)
print(arr)
Output:
2. 使用 np.zeros 创建全零数组
当我们需要创建一个元素全为 0 的数组时，可以使用 np.zeros 函数。
示例代码 3
import numpy as np
arr = np.zeros(5)
print(arr)
Output:
示例代码 4
import numpy as np
arr = np.zeros((3, 4))
print(arr)
Output:
3. 使用 np.ones 创建全一数组
与 np.zeros 类似，np.ones 函数用于创建一个元素全为 1 的数组。
示例代码 5
import numpy as np
arr = np.ones(5)
print(arr)
Output:
示例代码 6
import numpy as np
arr = np.ones((3, 4))
print(arr)
Output:
4. 使用 np.arange 创建等差数组
np.arange 函数类似于 Python 的内置函数 range，但是返回的是 ndarray 而不是列表。
示例代码 7
import numpy as np
arr = np.arange(10)
print(arr)
Output:
示例代码 8
import numpy as np
arr = np.arange(1, 11)
print(arr)
Output:
5. 使用 np.linspace 创建线性间隔元素数组
当我们需要创建一个线性间隔的数组时，可以使用 np.linspace 函数。
示例代码 9
import numpy as np
arr = np.linspace(0, 1, 5)
print(arr)
Output:
示例代码 10
import numpy as np
arr = np.linspace(0, 10, 20)
print(arr)
Output:
6. 使用 np.logspace 创建对数间隔元素数组
对于需要对数间隔的数组，可以使用 np.logspace 函数。
示例代码 11
import numpy as np
arr = np.logspace(1, 10, num=10, base=2)
print(arr)
Output:
示例代码 12
import numpy as np
arr = np.logspace(0.1, 1, num=10, base=10)
print(arr)
Output:
7. 使用 np.random.rand 创建随机数组
Numpy 还提供了多种生成随机数数组的函数，np.random.rand 用于生成[0,1)之间的随机数。
示例代码 13
import numpy as np
arr = np.random.rand(5)
print(arr)
Output:
示例代码 14
import numpy as np
arr = np.random.rand(3, 4)
print(arr)
Output:
8. 使用 np.random.randint 创建随机整数数组
当需要随机整数数组时，可以使用 np.random.randint。
示例代码 15
import numpy as np
arr = np.random.randint(1, 10, size=5)
print(arr)
Output:
示例代码 16
import numpy as np
arr = np.random.randint(1, 100, size=(3, 4))
print(arr)
Output:
9. 使用 np.eye 创建单位矩阵
单位矩阵在很多线性代数的计算中非常重要，np.eye 函数可以用来创建单位矩阵。
示例代码 17
import numpy as np
arr = np.eye(4)
print(arr)
Output:
示例代码 18
import numpy as np
arr = np.eye(3, k=1) # 创建一个3x3的单位矩阵，对角线上的1向上偏移1位
print(arr)
Output:
10. 使用 np.full 创建常数数组
当需要创建一个每个元素都是相同值的数组时，可以使用 np.full。
示例代码 19
import numpy as np
arr = np.full((3, 4), 7)
print(arr)
Output:
示例代码 20
import numpy as np
arr = np.full(5, 'numpyarray.com')
print(arr)
Output:
以上就是使用 Numpy 创建数组的一些常见方法和示例。通过这些方法，我们可以在数据分析和科学计算中有效地使用 Numpy 来处理和操作大量的数据。