Python——NumPy安装、NdArray对象的简单使用、NumPy的数据类型

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什么是 NumPy

NumPy 是一个用 python 实现的科学计算，包括：1、一个强大的 N 维数组对象 Array；2、比较成熟的（广播）函数库；3、用于整合 C/C++ 和 Fortran 代码的工具包；4、实用的线性代数、傅里叶变换和随机数生成函数，numpy 和稀疏矩阵运算包scipy配合使用更加方便

​ NumPy（Numeric Python）提供了许多高级的数值编程工具，如：矩阵数据类型、矢量处理，以及精密的运算库，专为进行严格的数字处理而产生，多为很多大型金融公司使用，以及核心的科学计算组织如：Lawrence Livermore， NASA 用其处理一些本来使用 C++，Fortran 或 MatLab 等所做的任务

安装 NumPy

​ 在 windows 下，推荐使用下载 Python 发行版的方式，它会包含很多关键的包，比如NumPy、Pandas等

​ 我选择的是ANACONDA，可以直接百度搜索到官网下载，但是会很慢，可以在清华大学开源镜像站下载，连接是

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/archive/

​ 下载安装后，系统就已经拥有 NumPy 包了

​ 也可以使用 PIP 命令直接安装

导入 NumPy

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import numpy as np

​ 上边的代码是向程序中导入 NumPy 库，如果导入成功，也就说明 NumPy 库安装成功了

NumPy 中的 NdArray 对象

​ NumPy 最最最重要的特点就是它所包含的多维数组对象：ndarray，它是用于存放同类元素的多维数组

NdArray 的使用

创建一个 NdArray 对象

​ ndarray数组可以直接通过numpy.array(object, dtype = None, copy = True, order = None, subok = False, nfmin = 0)方法来创建，下面说一下ndarray的重要参数

  • object：数组或嵌套数列
  • dtype：数组元素的数据类型，可选
  • copy：对象是否需要复制，可选
  • order：创建数组呃样式，C 为行方向，F 为列方向，A 为任意方向（默认）
  • subok：默认返回一个与基类类型一致的数组
  • ndmin：指定生成数组的最小维度

​ 下面是一个创建多维数组的简单示例：

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arr = np.array(
    [
        [
            [1, 2, 3, 4, 5],
            [2, 3, 4, 5, 6],
            [3, 4, 5, 6, 7]
        ],
        [
            [1, 2, 3, 4, 5],
            [2, 3, 4, 5, 6],
            [3, 4, 5, 6, 7]
        ]
    ]，
    dtype=np.int
)

NumPy 中的数据类型

​ numpy支持的数据类型比Python内置的数据类型多得多，如下表：

数据类型 描述
bool_ 布尔型数据类型（True 或 False）
int_ 默认的整数类型（类似于 C 语言中的 long）
intc 同 C 语言中的 int 类型一样
intp 用于索引的整数类型
int8 字节（-128 to 127）
int16 整数（-32768 to 32767）
int32 整数（-2147483648 to 2147483647）
int64 整数（-9223372036854775808 to 9223372036854775807）
uint8 无符号整数（0 to 255）
uint16 无符号整数（0 to 65535）
uint32 无符号整数（0 to 4294967295）
uint64 无符号整数（0 to 18446744073709551615）
float_ float64 类型的简写
float16 半精度浮点数，包括：1 个符号位，5 个指数位，10 个尾数位
float32 单精度浮点数，包括：1 个符号位，8 个指数位，23 个尾数位
float64 双精度浮点数，包括：1 个符号位，11 个指数位，52 个尾数位
complex_ complex128 类型的简写，即 128 位复数
complex64 复数，表示双 32 位浮点数（实数部分和虚数部分）
complex128 复数，表示双 64 位浮点数（实数部分和虚数部分）

​ 并且，在numpy中，每个内建类型都有一个唯一定义的字符代码：

字符 对应类型
b 布尔型
i (有符号) 整型
u 无符号整型 integer
f 浮点型
c 复数浮点型
m timedelta（时间间隔）
M datetime（日期时间）
O (Python) 对象
S, a (byte-)字符串
U Unicode
V 原始数据 (void)
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