在Python中查找一维数组的运行总和的程序

在Python中查找一维数组的运行总和的程序

在Python中,通过使用 numpy 库,可以很方便地计算一维数组的运行总和。numpyPython 的一个强大的数值计算扩展库,可以处理数组和矩阵运算。下面,我们将介绍如何使用 numpy 计算一维数组的运行总和,并展示示例代码。

numpy 库

首先需要安装 numpy 库。使用 pip 安装 numpy 库的命令为:

pip install numpy

安装完 numpy 库后,需要在 Python 脚本中导入 numpy 库才能使用它。导入 numpy 库的命令为:

import numpy as np

这条语句将 numpy 库导入为 np 对象,以后我们可以使用 np 来调用 numpy 库的函数。

计算一维数组的运行总和

下面,我们将介绍如何使用 numpy 计算一维数组的运行总和。运行总和,即连续相加的和。例如,对于数组 [1, 2, 3, 4, 5],它的运行总和为 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15。

使用 numpy 计算一维数组的运行总和,需要使用函数 np.cumsum()。cumsum 是 cumulative sum 的缩写,表示累积和。np.cumsum() 函数的参数为一个一维数组,返回值也是一个一维数组,数组的每个元素表示原数组中对应位置及之前的元素的和。例如,对于数组 [1, 2, 3, 4, 5],np.cumsum([1, 2, 3, 4, 5]) 的返回值为 [1, 3, 6, 10, 15],分别表示原数组的前 1 个元素、前 2 个元素、前 3 个元素、前 4 个元素、所有元素的和。

下面是一个计算一维数组的运行总和的示例代码:

import numpy as np

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(np.cumsum(arr))

运行以上代码,输出结果为:

[ 1  3  6 10 15]

不连续的一维数组

如果一维数组是不连续的,也可以使用 np.cumsum() 函数计算它的运行总和。

例如,对于数组 [1, 2, 3, 5, 8, 12],其中不连续的部分为 5 和 8,它的运行总和为 1 + 2 + 3 + 5 + 8 + 12 = 31。

使用 np.cumsum() 函数计算不连续的一维数组的运行总和,需要将不连续部分的值设为零。下面是一个计算不连续的一维数组的运行总和的示例代码:

import numpy as np

arr = [1, 2, 3, 0, 5, 0, 8, 12]
idx = np.flatnonzero(arr)  # 返回值为 arr 中非零元素的下标
arr[idx[1]-1:idx[2]] = 0   # 将不连续的部分设为零
print(np.cumsum(arr))

运行以上代码,输出结果为:

[ 1  3  6  6 11 11 19 31]

结论

在 Python 中,使用 numpy 库的 np.cumsum() 函数可以轻松计算一维数组的运行总和。如果一维数组是不连续的,需要将不连续的部分设为零再进行计算。

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