python機器學習 Numpy

2021-09-20 03:48:46 字數 4856 閱讀 1510

numpy是python語言的乙個擴充程式庫。支援高階大量的維度陣列與矩陣運算,此外也針對陣列運算提供大量的數學函式庫。numpy內部解除了python的pil(全域性直譯器鎖),運算效率極好,是大量機器學習框架的基礎庫!

arr = np.array([1

,2,3

,4,5

])arr.shape #顯示的是維數,以元祖的形式輸出

np.dtype(object, align, copy)

名稱描述

object

要轉換為的資料型別物件

align

如果為 true,填充欄位使其類似 c 的結構體。

copy

複製 dtype 物件 ,如果為 false,則是對內建資料型別物件的引用

numpy.empty(shape, dtype = float, order = 『c』)

numpy.empty 方法用來建立乙個指定形狀(shape)、資料型別(dtype)且未初始化的陣列:

引數描述

shape

陣列形狀

dtype

資料型別,可選

order

有"c"和"f"兩個選項,分別代表,行優先和列優先,在計算機記憶體中的儲存元素的順序。

np.ones(shape,dtype=none,order=『c』)

建立指定形狀的陣列,陣列元素以 1 來填充

引數描述

shape

陣列形狀

dtype

資料型別,可選

order

『c』 用於 c 的行陣列,或者 『f』 用於 fortran 的列陣列

func = np.ones(shape=(5

,4),dtype=

int)

#建立的是乙個5行4列的二維陣列

**執行後顯示的是一張白色

ones= np.ones(shape=

(100,80

,3),dtype=

float

)plt.imshow(ones)

plt.show(

)

np.zeros(shape,dtype=float,order=『c』)

引數描述

shape

陣列形狀

dtype

資料型別,可選

order

『c』 用於 c 的行陣列,或者 『f』 用於 fortran 的列陣列

語法要求沒有那麼嚴格,輸出的是乙個四維陣列,預設值全部使用0填充

zeros = np.zeros((4

,4))

np.full(shape,fill_value,dtype=none,order=『c』)

建立的是乙個陣列,預設值是用fill_value的值進行填充

full = np.full((10

,10),fill_value=

1024

)

np.eye(n,m=none,k=0,dtype=float)

建立乙個n維陣列,對角線為1其他位置為0,建立的是乙個滿秩的矩陣

eye = np.eye(

10,dtype=

int)

np.linspace(start,stop,num=50,endpoint=true,retstep=flase,dtype=none)數描述

tart

序列的起始值

top序列的終止值,如果endpoint為true,該值包含於數列中

um要生成的等步長的樣本數量,預設為50

ndpoint

該值為 ture 時,數列中中包含stop值,反之不包含,預設是true。

etstep

如果為 true 時,生成的陣列中會顯示間距,反之不顯示。

type

ndarray 的資料型別

函式用於建立乙個一維陣列,陣列是乙個等差數列構成的

lins = np.linspace(1,

100,

20)

np.arange(start,stop,step,dtype=none)

引數描述

start

起始值,預設為0

stop

終止值(不包含)

step

步長,預設為1

dtype

返回ndarray的資料型別,如果沒有提供,則會使用輸入資料的型別。

根據 start 與 stop 指定的範圍以及 step 設定的步長,生成乙個 ndarray。使用改方法創造ndarray時候,左閉右開

ara = np.arange(0,

50,2)

np.logspace(start, stop, num=50, endpoint=true, base=10.0, dtype=none)

base 引數意思是取對數的時候 log 的下標。

引數描述

start

序列的起始值為:base ** start

stop

序列的終止值為:base ** stop。如果endpoint為true,該值包含於數列中

num要生成的等步長的樣本數量,預設為50

endpoint

該值為 ture 時,數列中中包含stop值,反之不包含,預設是true。

base

對數 log 的底數。

dtype

ndarray 的資料型別

函式用於建立乙個於等比數列

np.random.randint(low,high=none,size=none,dtype=『1』)

生成隨機數,在0到100之間隨機生成5個隨機數

ran = np.random.randint(0,

100,size=

5)

np.random.randn(d0,d1,d2,d3,…,dn)

生成的是標準正態分佈

randn = np.random.randn(

100)

np.random.normal(loc=0.0,scale=1.0,size=none)

生成的也是乙個正態分佈,只不過這個中間值是自己可以指定,當scale的值越大時,資料的波動就會越大

normal = np.random.normal(loc=170,scale=50,size=100)

np.random.random(size=none)

生成0到1的隨機數

eg:使用隨機數生成一張,數字3表示的是生成的是三維的

r = np.random.random(size=

(200

,300,3

))plt.imshow(r)

plt.show(

)

級聯

np.concatenate()級聯需要注意的點:

np.hstack:水平級聯

np.vstack:垂直級聯

ndarray的排序

scipy

scipy是構建在numpy的基礎之上的,它提供了許多的操作numpy的陣列的函式。scipy是一款方便、易於使用、專為科學和工程設計的python工具包,它包括了統計、優化、整合以及線性代數模組、傅利葉變換、訊號和影象圖例,常微分方差的求解等

處理
import numpy as np

import pandas as pd

from pandas import series,dataframe

import matplotlib.pyplot as plt

import scipy.misc as misc

import scipy.ndimage as ndimage

# 讀取顯示

face = misc.face(gray=

true

)# gray=true 獲取的是黑白

plt.imshow(face,cmap=

"gray"

)plt.show(

)# 移動座標

shift_face = ndimage.shift(face,

[200,0

],mode=

'constant'

)plt.imshow(shift_face,cmap=

"gray"

)plt.show(

)# 旋轉

face_rotate = ndimage.rotate(face,angle=

180)

plt.imshow(face_rotate,cmap=

"gray"

)plt.show(

)# 縮放

face_zoom = ndimage.zoom(face,zoom=

0.5)

plt.imshow(face_zoom,cmap=

"gray"

)plt.show(

)# 切割

face_spilt = face[

:512,-

512:

]plt.imshow(face_spilt,cmap=

"gray"

)plt.show(

)

進行過濾

新增雜訊,對雜訊使用ndimage中的高斯濾波,中值濾波,signal中維納濾波進行處理,是變得清楚

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