【Python numpy】创建Ndarray数组对象

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于 2023-10-21 12:58:40 首次发布
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NumPy（Numerical Python）是Python科学计算中一个重要的库，它提供了高性能的多维数组对象（ndarray）和丰富的数学函数，使得科学计算和数据分析更加便捷和高效。NumPy的核心是ndarray，这是一个多维数组对象，用于存储和操作大量数据。本文将介绍如何创建ndarray数组对象，为你提供一个入门到NumPy的基础。

一、numpy.array()函数

1.1 函数基本介绍

NumPy的numpy.array函数用于创建一个新的NumPy数组对象，函数的原型如下：

numpy.array(object, dtype=None
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掌握Numpy数组对象ndarray
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Python提供了一个array模块。array和list不同，array直接保存数值，和C语言的一维数组比较类似。但是由于Python的array模块不支持多维，也没有各种运算函数，因此不适合做数值运算。NumPy弥补了Python不支持多维等不足之处，它提供了一种存储单一数据类型的多维数组--ndarray。本次将实现ndarray多维数组的创建、生成随机数、通过索引访问一维或多维数组并变换其形态。NumPy提供了两种基本的对象：ndarray(N-dimensional Array)和ufunc(U
Python Numpy创建多维数组
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多维数组是NumPy库中的ndarray对象，能够高效地表示和操作多维数据。例如，二维数组类似于数学中的矩阵，而三维数组则可以用来表示多张二维表格的集合。NumPy通过其高效的底层实现，使多维数组能够进行快速的运算和操作。多维数组是NumPy的核心数据结构之一，能够高效表示和操作复杂数据。在本节中，我们介绍了如何通过不同方法创建多维数组，并结合实际应用场景说明其意义。这些方法和概念为进一步学习多维数组的索引、切片和运算奠定了基础。
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一、基本创建方式。 1. 基于 list 的 ndarray 创建 2. 基于元组 tuple 的 ndarray 创建 3. 基于迭代器的 ndarray 创建 二、Numpy原生函数创建。 1. zeros 用指定形状用0填充的数组。 2. ones 用指定形状用1填充的数组。 3. eye 用指定形状用0填充的数组，且对角线全为1的矩阵。 4. diag 对角线数组。 5. arange 在给定间隔内返回均匀间隔的值。 6. linspace 等差数
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Python创建数组的方式 #使用array建立数组 import numpy as np a1 = np.array([i for i in range(6)]) #参数为列表 a1 #执行结果一维数组 array([0, 1, 2, 3, 4, 5]) #通过type函数确定a1对象的类型 type(a1) #a1是ndarray对象(数组对象) numpy.ndarray #使用元组创建数组 a2 = np.array((0,1,2,3,4,5)) #参数
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在Python内置环境 中，直接存储数值的数组(array)对象只存在一维结构，无法支持多维结构，也没有相关数组运算函数，这些使得Python在数值运算上有诸多不便之处。为了弥补这些不足，第三 方函数库NumPy被整合开发出来。 NumPy的核心功能是高维数组，NumPy 库中的ndarray (N-dimensional array object) 对象支持多维数组，数组类型的对象本身具备大小固定、数组内元素的数据类型相同等特性。NumPy也提供了大量数值运算函数，能够直接有效地进行向量、矩阵运算。
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本文深入探究 Numpy 的 ndarray 数组。讲述使用它的原因，包括加法乘法代码简便、运算快、省空间及在多领域的应用。剖析其特点，如数据类型、索引等。细致解读 np.array () 函数的语法、参数，涉及可迭代对象转换等；阐述 np.ones () 函数及扩充函数。介绍 ndarray 的 shape、dtype 等属性及 reshape 等基本操作的区别，还提及切片规则，助您快速掌握 Numpy 核心知识，提升对数据处理的理解与应用能力。
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NumPy介绍NumPy的全名为Numeric Python，是一个开源的Python科学计算库，它包括：(1)一个强大的N维数组对象ndrray；(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主要优点：1.NumPy数组在数值运算方面的效率优于Python提供的list容器。2.使用NumPy可以在代码中省去...
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接上篇文章，本章主要说明ndarray的快速创建对象 创建ndarray对象除了使用np.array还有一下几种方式快速创建。 1. 创建空的ndrray对象,因为没有赋值，所以会随机生成一些值。 >>> np.empty((4,4)) array([[ 0.00000000e+000, 0.00000000e+000, -4.94065646e-323, 0...
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文章目录ndarray（别名array）常用属性创建NumPy数组使用array()函数 ndarray（别名array） 常用属性 import numpy as np # Numpy工具包 data = np.arange(12).reshape(3, 4) # 创建一个3行4列的数组 print(data) print(type(data)) # 查看数组类型，输出结果<class 'numpy.ndarray'> print(data.ndim) # 数组维度的个数，2表二维
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numpy ndarray数组的创建方法 (1)从Python中的列表、元组等类型创建ndarray数组 x = np.array(list/tuple) x = np.arrray(list/tuple, dtype=np.float32) 如：np.array()括号中可以是数组类型、元组类型或者二者混合类型， 如： x = np.array([0, 1, 2, 3]) 当np.array()不指定dtype时，Numpy将根据数据情况关联一个dtype类型。 (2)使用Numpy中函数创建ndarr
class定义数组
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### 如何通过类定义数组 在编程中，可以通过类定义数组的方式实现更复杂的功能。以下是几种常见语言中的具体方法： #### C# 在C#中，可以直接使用`new`关键字创建一个由类实例组成的数组。例如： ```csharp public class Person { public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } public Person(string name, int age) { this.Name = name; this.Age = age; } } // 定义并初始化Person类型的数组 Person[] people = new Person[3]; people[0] = new Person("Alice", 25); people[1] = new Person("Bob", 30); people[2] = new Person("Charlie", 35); foreach (var person in people) { Console.WriteLine($"Name: {person.Name}, Age: {person.Age}"); } ``` 这种方式允许存储多个具有相同结构的对象，并对其进行统一管理[^1]。 #### Python Python本身不支持传统意义上的数组概念，但可以利用列表（List）来模拟对象数组的行为。例如： ```python class Student: def __init__(self, name, grade): self.name = name self.grade = grade def display(self): print(f"Student Name: {self.name}, Grade: {self.grade}") students = [] students.append(Student("Tom", 85)) students.append(Student("Jerry", 90)) for student in students: student.display() ``` 这里我们动态地向列表中添加了两个学生对象，并逐一访问它们的属性和方法[^3]。 #### C++ 对于C++而言，当需要处理大量同类数据时，通常会选择构建对象数组的形式来进行封装与扩展功能。比如下面这段代码展示了如何基于自定义Class建立固定大小以及可变参数数量情况下的两种不同形式的对象集合。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Rectangle { private: float length; float breadth; public: Rectangle() :length(0),breadth(0){} Rectangle(float l,float b){ length=l;breadth=b; } void showArea(){ cout << "Rectangle Area:"<<(this->length)*(this->breadth)<<endl; } }; int main () { // 方式一：静态分配矩形对象数组 const size_t SIZE=3; Rectangle rectsStatic[SIZE]={ Rectangle(4.0f ,5.0f), Rectangle(), Rectangle(7.0f ,6.0f ) }; for(auto &rect:rectsStatic ){ rect.showArea(); } //方式二：堆上动态申请空间存放若干个同种类型实体成员构成的一维序列容器 int n; cin>>n;//输入想要创建多少个这样的图形 Rectangle *ptr=new Rectangle[n]; delete [] ptr; //释放资源防止泄露 return 0 ; } ``` 此示例说明了无论是预先设定好容量还是依据实际情况灵活调整规模都能够轻松达成目标[^4]。 综上所述，在多种主流开发环境中均提供了相应机制使得开发者能够方便快捷地运用面向对象技术去设计更加高效合理的解决方案。
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