• 【机器学习】21天挑战赛学习笔记(五)



    活动地址:CSDN21天学习挑战赛

    学习的最大理由是想摆脱平庸,早一天就多一份人生的精彩;迟一天就多一天平庸的困扰。各位小伙伴,如果您:
    想系统/深入学习某技术知识点…
    一个人摸索学习很难坚持,想组团高效学习…
    想写博客但无从下手,急需写作干货注入能量…
    热爱写作,愿意让自己成为更好的人…

    目录

    👬学习计划

    1,学习目标

    2,学习内容

    👬学习日记

    1,学习的收获

    ①Numpy的简介

    ②数据类型ndarray

     ③Numpy的优势

    ④Numpy的数据类型

    ⑤Numpy的数组属性


    👬学习计划


    1,学习目标

    1.掌握Numpy

    2.掌握Numpy的优势

    3.掌握ndarray的属性

    4.掌握ndarray的数据类型

    2,学习内容

    • Numpy
    • ndarray

    👬学习日记

    1,学习的收获

    🔥🔥根据以上的学习知识点进行学习总结,总结知识点如下:

    ①Numpy的简介

    NumPy(Numerical Python)是Python的一种开源的数值计算扩展。这种工具可用来存储和处理大型矩阵,比Python自身的嵌套列表(nested list structure)结构要高效的多(该结构也可以用来表示矩阵(matrix)),支持大量的维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。

    🚩一个用python实现的科学计算,包括:

    1、一个强大的N维数组对象Array;

    2、比较成熟的(广播)函数库;

    3、用于整合C/C++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。numpy和稀疏矩阵运算包scipy配合使用更加方便。

    NumPy(Numeric Python)提供了许多高级的数值编程工具,如:矩阵数据类型、矢量处理,以及精密的运算库。专为进行严格的数字处理而产生。多为很多大型金融公司使用,以及核心的科学计算组织如:Lawrence Livermore,NASA用其处理一些本来使用C++,Fortran或Matlab等所做的任务。

    ②数据类型ndarray

    NumPy provides an N-dimensional array type, the ndarray, which describes a collection of “items” of the same type.

    NumPy提供了一个N维数组类型ndarray,它描述了相同类型的“items”的集合。

    ndarray到底跟原生python列表的区别:

    从图中我们可以看出ndarray在存储数据的时候,数据与数据的地址都是连续的,这样就给使得批量操作数组元素时速度更快。

    这是因为ndarray中的所有元素的类型都是相同的,而Python列表中的元素类型是任意的,所以ndarray在存储元素时内存可以连续,而python原生list就只能通过寻址方式找到下一个元素,这虽然也导致了在通用性能方面Numpy的ndarray不及Python原生list,但在科学计算中,Numpy的ndarray就可以省掉很多循环语句,代码使用方面比Python原生list简单的多。

    numpy内置了并行运算功能,当系统有多个核心时,做某种计算时,numpy会自动做并行计算

    Numpy底层使用C语言编写,数组中直接存储对象,而不是存储对象指针,所以其运算效率远高于纯Python代码。

     ③Numpy的优势

    NumPy 的 ndarray 完全支持面向对象的方法。

    例如:

    1. ndarray 是一个类,拥有许多方法和属性。
    2. ndarray 的许多方法是 NumPy 名称空间中的函数镜像,允许程序员按照他们喜欢的范式进行编码。
    3. NumPy 的灵活性允数组方言和 ndarray 类成为 Python 中使用的多维数据交换语言。

    Numpy的数据类型

    numpy 支持的数据类型比 Python 内置的类型要多很多,基本上可以和 C 语言的数据类型对应上,其中部分类型对应为 Python 内置的类型。下表列举了常用 NumPy 基本类型。

    名称

    描述

    bool_

    布尔型数据类型(True 或者 False)

    int_

    默认的整数类型(类似于 C 语言中的 long,int32 或 int64)

    intc

    与 C 的 int 类型一样,一般是 int32 或 int 64

    intp

    用于索引的整数类型(类似于 C 的 ssize_t,一般情况下仍然是 int32 或 int64)

    int8

    字节(-128 to 127)

    int16

    整数(-32768 to 32767)

    int32

    整数(-2147483648 to 2147483647)

    int64

    整数(-9223372036854775808 to 9223372036854775807)

    uint8

    无符号整数(0 to 255)

    uint16

    无符号整数(0 to 65535)

    uint32

    无符号整数(0 to 4294967295)

    uint64

    无符号整数(0 to 18446744073709551615)

    float_

    float64 类型的简写

    float16

    半精度浮点数,包括:1 个符号位,5 个指数位,10 个尾数位

    float32

    单精度浮点数,包括:1 个符号位,8 个指数位,23 个尾数位

    float64

    双精度浮点数,包括:1 个符号位,11 个指数位,52 个尾数位

    complex_

    complex128 类型的简写,即 128 位复数

    complex64

    复数,表示双 32 位浮点数(实数部分和虚数部分)

    complex128

    复数,表示双 64 位浮点数(实数部分和虚数部分)

    numpy 的数值类型实际上是 dtype 对象的实例,并对应唯一的字符,包括 np.bool_,np.int32,np.float32,等等。

    Numpy的数组属性

    NumPy 数组的维数称为秩(rank),秩就是轴的数量,即数组的维度,一维数组的秩为 1,二维数组的秩为 2,以此类推。

    在 NumPy中,每一个线性的数组称为是一个轴(axis),也就是维度(dimensions)。比如说,二维数组相当于是两个一维数组,其中第一个一维数组中每个元素又是一个一维数组。所以一维数组就是 NumPy 中的轴(axis),第一个轴相当于是底层数组,第二个轴是底层数组里的数组。而轴的数量——秩,就是数组的维数。 [3] 

    很多时候可以声明 axis。axis=0,表示沿着第 0 轴进行操作,即对每一列进行操作;axis=1,表示沿着第1轴进行操作,即对每一行进行操作。

    NumPy 的数组中比较重要 ndarray 对象属性有:

    属性

    说明

    ndarray.ndim

    秩,即轴的数量或维度的数量

    ndarray.shape

    数组的维度,对于矩阵,n 行 m 列

    ndarray.size

    数组元素的总个数,相当于 .shape 中 n*m 的值

    ndarray.dtype

    ndarray 对象的元素类型

    ndarray.itemsize

    ndarray 对象中每个元素的大小,以字节为单位

    ndarray.flags

    ndarray 对象的内存信息

    ndarray.real

    ndarray元素的实部

    ndarray.imag

    ndarray 元素的虚部

    ndarray.data

    包含实际数组元素的缓冲区,由于一般通过数组的索引获取元素,所以通常不需要使用这个属性。


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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/RL2698853114/article/details/126377525