8、用 NumPy 增强科学计算与数据操作能力

用 NumPy 增强科学计算与数据操作能力

一、NumPy 简介

NumPy 是 Python 中用于进行数值数据结构和专业计算的重要库。它为 Python 提供了 N 维数组对象以及多种派生对象（如掩码数组和矩阵），是 Python 科学计算生态系统的关键组成部分。其目标是为科学计算创建一个合适的基础环境，在复杂网络分析、数据科学和大数据等多个应用领域发挥着重要作用。

NumPy 具有以下特点：
1. 高效的数组操作 ：提供快速的数组操作，包括数学、逻辑和形状操作、排序、选择、输入输出、离散傅里叶变换、线性代数和基本统计技术等。
2. 强大的数学函数库 ：存储了大量适用于数组和矩阵的高级数学函数。
3. 内存效率高 ：相比于传统的 Python 列表，NumPy 数组读取内存更快，占用内存更少，且支持连续内存分配。
4. 支持面向对象编程 ：例如 ndarray 类可以作为 N 维数组，具有多种执行不同数据结构操作的方法和特性。

二、安装与导入 NumPy

安装

强烈建议使用专业的 Python 源来安装 NumPy。如果已经安装了 Python，可以使用以下命令轻松安装：
- 使用 pip 安装： pip install NumPy
- 使用 conda 安装： conda install