Python中Jupyter Notebook与Numpy

numpy数组基础属性

ndim返回数组的维度数。例如一个二维数组的ndim值为2。

shape返回数组每个维度的大小，以元组形式表示。例如形状为(3,4)的数组表示3行4列。

size返回数组元素的总数。例如3x4的数组size为12。

dtype返回数组元素的数据类型，如int32、float64等。

数组创建方法

ones(shape)创建指定形状的全1数组，默认数据类型为float64。

zeros(shape)创建指定形状的全0数组，默认数据类型与ones相同。

arange(start, stop, step)创建等差序列数组，类似Python的range但返回的是ndarray。

数组操作函数

reshape(new_shape)改变数组形状而不改变数据。新形状的元素总数必须与原数组一致。

concatenate((a1, a2, ...), axis)沿指定轴连接多个数组。所有数组在非连接轴上的形状必须相同。

示例代码

import numpy as np

# 创建数组示例
arr = np.array([[1,2,3], [4,5,6]])
print(arr.ndim)  # 输出: 2
print(arr.shape) # 输出: (2, 3)

# 特殊数组创建
ones_arr = np.ones((2,2))
zeros_arr = np.zeros((3,3))
range_arr = np.arange(0, 10, 2)

# 改变形状
reshaped = arr.reshape(3, 2)

# 数组连接
a = np.array([[1,2], [3,4]])
b = np.array([[5,6]])
concat = np.concatenate((a, b), axis=0)

Jupyter Notebook 基本使用方法

Jupyter Notebook 是一个基于 Web 的交互式开发环境，广泛用于数据分析、机器学习和科学计算。以下是其基本使用方法：

安装 Jupyter Notebook

通过 pip 安装 Jupyter Notebook：

pip install jupyter

启动 Jupyter Notebook

在命令行中运行以下命令启动：

jupyter notebook

启动后会自动在默认浏览器中打开 Jupyter Notebook 的界面。

创建和运行 Notebook

新建 Notebook

在 Jupyter Notebook 界面中，点击右上角的“New”按钮，选择“Python 3”创建一个新的 Notebook。

单元格操作

• 代码单元格：输入 Python 代码，按 Shift + Enter 运行。
• Markdown 单元格：用于编写文档，支持 Markdown 语法。
• 插入单元格：点击工具栏中的“+”按钮或使用快捷键 A（上方插入）、B（下方插入）。
• 删除单元格：选中单元格后按 D 两次。

保存 Notebook

点击工具栏中的“Save”按钮或使用快捷键 Ctrl + S 保存 Notebook。

常用快捷键

• 运行单元格：Shift + Enter
• 切换单元格类型：Y（代码）、M（Markdown）
• 剪切单元格：X
• 复制单元格：C
• 粘贴单元格：V
• 撤销删除：Z
• 查找替换：F
• 中断内核：I 两次

内核操作

• 重启内核：点击“Kernel” > “Restart”。
• 中断运行：点击“Kernel” > “Interrupt”。
• 关闭内核：点击“Kernel” > “Shutdown”