NumPy 进阶技巧:让数据操作更上一层楼
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- 布尔索引:使用布尔数组从数组中选择元素,例如:
arr[arr > 5]
- 花式索引:使用整数数组或列表选择特定的行和列,例如:
arr[[0, 2, 4], [1, 3, 5]]
- 沿轴索引:使用
.
或...
操作符沿特定轴选择元素,例如:arr[:, 1]
选择所有行的第二列
数组操作
- 通用函数 (ufunc):提供元素级操作,例如
np.sin(arr)
和np.add(arr1, arr2)
- 广播:当数组具有不同的形状时,自动扩展较小的数组以匹配较大的数组,从而实现元素级运算
- 聚合函数:使用
np.sum(arr)
、np.mean(arr)
等函数对数组元素进行聚合,生成单个标量值
数组处理
- 切片:使用
[:]
、[::]
和[start:stop:step]
等切片操作符从数组中提取子集 - reshape 和 flatten:调整数组的形状或使其扁平化,例如:
arr.reshape(3, 4)
和arr.flatten()
- 排序和搜索:使用
np.sort(arr)
和np.searchsorted(arr, value)
等函数对数组进行排序和搜索
线性代数
- 矩阵乘法:使用
np.dot(A, B)
或A @ B
执行矩阵乘法 - 求逆和行列式:使用
np.linalg.inv(A)
和np.linalg.det(A)
计算矩阵的逆和行列式 - 特征值和特征向量:使用
np.linalg.eig(A)
获得矩阵的特征值和特征向量
数组生成
- arange 和 linspace:生成一系列等距或线性间隔的值,例如:
np.arange(0, 10)
和np.linspace(0, 10, 100)
- random:通过
np.random
模块生成随机数和数组,例如:np.random.randn(5, 5)
- where:基于条件生成数组,例如:
np.where(arr > 5, 1, 0)
输入输出
- 加载数据:使用
np.loadtxt()
和np.load()
函数从文件和数据包中加载数据 - 保存数据:使用
np.savetxt()
和np.save()
函数将数据保存到文件中 - 序列化和反序列化:使用
np.savez()
和np.load()
函数将数组序列化为压缩的 .npz 文件
其他技巧
- 广播条件:使用
np.where()
函数基于条件广播数组,例如:np.where(arr > 5, arr, 0)
- 矢量化:使用 NumPy 函数和ufunc代替循环,提高代码效率
- 利用文档:参考 NumPy 文档以获取函数、方法和属性的详细说明
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