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【Python常用函数】一文让你彻底掌握Python中的numpy.array函数

原创 数据库开发技术 作者:阿黎逸阳的代码 时间:2024-01-13 15:20:00 0 删除 编辑

大数据时代的到来,使得很多工作都需要进行数据挖掘,从而发现更多有利的规律,或规避风险,或发现商业价值。

而大数据分析的基础是学好编程语言。

本文和你一起来探索Python中的array函数,让你以最短的时间明白这个函数的原理。

也可以利用碎片化的时间巩固这个函数,让你在处理工作过程中更高效。

本文目录
  1. 安装numpy包

  2. array函数定义

  3. array函数实例

    3.1 创建一维数组

    3.2 使用嵌套列表创建二维数组

    3.3 指定数据类型

    3.4 创建最小维度数为2的数组

  4. 有趣案例介绍

    4.1 图像处理中的颜色转换

    4.2 预测股票价格模型

  5. 难点全面剖析


一、安装numpy包

array是numpy库下的函数,调用需先要安装numpy包。打开cmd,安装语句如下:

pip install numpy
由于numpy库是数据分析最常用的库之一,所以我早就安装过了,再安装会提示如下内容:


二、array函数定义
在Python的世界里,NumPy无疑是数值计算领域的王者。
它的核心功能之一就是numpy.array,这个函数能够将各种数据类型转化为数组形式,为后续的数学、统计等计算做好准备。
接下来将为你深入剖析numpy.array的各个参数,并通过实际案例让你感受到它的魅力。
其基本调用语法如下:
import numpy as np    np.array(object, dtype=None, *, copy=True, order='K', subok=False, ndmin=0,          like=None)

常用参数详解:

object(数据参数):必需参数,可以是列表、元组、字符串等可迭代对象。

dtype(数据类型):可选参数,用于指定数组元素的数据类型。例如,int32、float64等。如指定,NumPy会根据输入数据自动推断数据类型。

copy(复制):默认为True,表示对象是否需要复制。如果为False,并且满足某些条件,则不复制对象。这可以节省内存,但需要确保原始数据不会被修改。

order(内存布局):指定数组的内存布局,如'C'表示C风格(行优先),'F'表示Fortran风格(列优先)。

subok(子类):默认为False。如果为True,则传递的子类会被传递,否则返回的数组会被强制为基类数组(默认)。

ndmin(最小维度):可选参数,指定生成数组的最小维数。


三、array函数实例

1   创建一维数组

首先导入numpy库,然后用np.array函数创建一维数组,具体代码如下:

import numpy as np    # 使用列表创建一维数组  arr11 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])  print(arr11)# 使用元组创建一维数组  arr12 = np.array((1, 2, 3, 4, 5, 6))print(arr12)# 使用字符串创建一维数组  arr13 = np.array('南方的小土豆,迎来到哈尔滨')print(arr13)

得到结果:

[1 2 3 4 5][1 2 3 4 5 6]南方的小土豆,迎来到哈尔滨
从结果知,可以使用列表、元组、字符串应用array函数创建一维数组。


2   使用嵌套列表创建二维数组

接着应用array函数使用嵌套列表创建二维数组,具体代码如下:

import numpy as np    # 使用嵌套列表创建二维数组  arr2 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])  print(arr2)

得到结果:

[[1 2 3] [4 5 6] [7 8 9]]

3  指定数据类型

接着应用dtype参数指定数据类型创建一维数组,具体代码如下:

import numpy as np
# 指定数据类型 arr3 = np.array([1.1, 2.5, 3.9, 9], dtype=int) print(arr3)

得到结果:

[1 2 3 9]

从结果知,原始列表是浮点型数据,用array函数创建一维数组时,由于指定了数据类型为整型,所以结果值都向下取整了。


4  创建最小维度为2的数组

接着创建最小维度为2的数组,具体代码如下:

import numpy as np
# 创建最小维数为 2 的数组 arr4 = np.array([1, 2, 3], ndmin=2) print(arr4)

得到结果:

[[1 2 3]]

array函数基本的使用方法入上,接下来看下array函数在实战应用的两个有趣的案例。

四、有趣案例介绍

1   图像处理中的颜色转换

在图像处理中,经常需要将RGB颜色空间转换为HSV空间。使用NumPy的numpy.array()和相应的数学运算,可以轻松完成这一转换。首先,我们需要创建一个表示RGB值的NumPy数组:image_data = numpy.array([r, g, b]),然后应用公式进行转换即可。


2  预测股票价格模型

假设我们要建立一个简单的线性回归模型来预测股票价格。首先,我们需要收集历史股票数据并使用numpy.array()将其转化为NumPy数组。然后,使用线性回归函数(如numpy.polyfit())来拟合数据并找到最佳拟合线。最后,我们可以使用这个模型来预测未来的股票价格。


五、难点全面剖析
  • 1.数据类型选择:选择正确的数据类型对于确保计算精度和性能至关重要。例如,对于整数数据,应选择int32或int64,而对于浮点数,应选择float32或float64。

  • 2.内存管理:在处理大型数据集时,合理地管理内存至关重要。使用copy=False可以避免不必要的内存复制,从而加快计算速度。但是,必须确保原始数据不会被修改,否则结果可能会出错。

  • 3.多维数组操作:NumPy支持多维数组操作。正确理解和处理多维数组是进行复杂数据分析的关键。例如,在图像处理中,二维数组通常表示像素矩阵,而三维数组可以表示RGB通道和高度/深度信息。

至此,Python中的array函数已讲解完毕,如想了解更多Python中的函数,可以翻看公众号中“学习Python”模块相关文章。

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往期回顾:

一文囊括Python中的函数,持续更新。。。

一文囊括Python中的有趣案例,持续更新。。。

一文囊括Python中的数据分析与绘图,持续更新。。。

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