Numpy的矩阵相关操作 |
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NumPy函数库中存在两种不同的数据类型（矩阵matrix和数组array），它们都可以用于处理行列表示的数组元素， 虽然它们看起来很相似，但是在这两种数据类型上执行相同的数学运算，可能得到不同的结果。 在NumPy中，矩阵应用十分广泛 创建矩阵 mat()mat()函数创建的是矩阵类型，array()函数创建的是数组类型，而用mat()函数创建的矩阵才能进行一些线性代数的操作 语法：np.mat([[数据]]) 注意：矩阵需要使用[]包着 （1）创建一个3×3的0（零）矩阵 np.mat(np.zeros((3,3))) (2)创建一个2x4的1矩阵 np.mat(np.ones((2,4))) (3)使用random模块的rand()函数创建一个3×3为0～1随机产生的二维数组，并将其转换为矩阵 np.mat(np.random.rand(3,3)) （4）创建一个1～8的随机整数矩阵 np.mat(np.random.randint(1,8,size=(3,5))) (5)创建对角矩阵 np.mat（np.eye(4,4,dtype=int)) (6)创建对角线矩阵 np.mat(np.diag()) 矩阵运算使用算术运算符“+”“-”“*”“/”对矩阵进行加、减、乘、除的运算 矩阵的加减除可以直接对两个数组进行操作 但是矩阵的乘法比较特殊，第一行要分别乘于每一列得出结果 import numpy as np data1=np.mat([[1,2],[3,4],[5,6]]) data2=np.mat([[1,2],[3,4]]) print(data1*data2)结果：[[ 7 10] [15 22] [23 34]] 运算过程：data1中的1，2分别乘于data2的1，3和2，4，然后依次类推 矩阵元素相乘可以使用multiply()函数 矩阵转换 1．矩阵转置 T使用T属性实现矩阵转置 2．矩阵求逆 I矩阵要可逆，否则意味着该矩阵为奇异矩阵（即矩阵的行列式的值为0） NumPy常用统计分析函数 数学运算函数 函数说明add() subtract() multiply() divide()简单的数组加减乘除运算abs（）取绝对值sqrt（）计算数组中各元素的平方根square()计算数组中各元素的平方log() log10() log2()计算数组中各元素的自然对数分别以10，2为底reciprocal()计算数组中各元素的倒数，4/3的倒数是3/4power（）第一个数组中的元素为底数，计算它与第二各数组中相应元素的幂 mod()计算数组之间相应元素相除后的余数 ，负数取余算法r=a-n[a//n] ，其中r为余数，a是被除数，n是除数，“//”为运算取商时保留整数的下界，即偏向于较小的整数around()指定小数位数的四舍五入，如果数为一个负数，那么就向数据前多少位进行四舍五入ceil（） floor（）计算数组中各元素向上取整，返回大于或者等于指定表达式的最小整数 向下取整：返回小于或者等于指定表达式的最大整数 sin() cos() tan()三角函数，计算数组中角度的正弦值，余弦值，和正切值 弧度转角度 np.degrees() np.pi表示Π modf()把数组的小数位和整数分割成独立的数组exp()计算数组中各元素的指数值sign()计算数组中各元素的符号值（+ ）（-）maximum() fmax()计算数组元素的最大值，计算两个数组同一位置的最大值minimum（） fmin（）计算数组中元素的最小值，计算两个数组同一位置的最小值 copysign(a,b)将数组b中各元素的符号赋值给数组a对应的元素 统计分析函数 统计分析函数 函数说明sum()对数组中元素或某行某列的元素求和，不指定行列，求得是整个数组的和， 可以使用axis指定行列0表示行，1表示列 cumsum()所有数组元素的累计求和，第一行/列数据加上第二行/列数据，依次累加 最后一行/列的值是上边的累加 cumprod()所有数组元素累计求积，原理同上mean（）计算平均值，默认是所有数据的平均值，可以使用axis指定min（） max（）计算数组的最小值和最大值average()加权平均值，一个数出现的次数为权，将一组数据与出现的次数相乘再平均就是“加权平均” median()计算数组中元素的中位数（中值）var（）计算方差std（）计算标准差prod（）求积argmin（） argmax（）计算数组最小值和最大值的下标unravel_index()根据数组形状将一维下标转成多维下标ptp（）计算数组最大值和最小值的差 数组的排序 1．sort()函数使用sort函数进行排序，直接会改变原数组，参数axis指定按行还是按列排序 2．argsort()函数使用argsort()函数对数组进行排序，返回升序排序之后数组值从小到大的索引值 返回的是我们排序后的索引值，而不是数据 3．lexsort()函数lexsort()函数用于对多个序列进行排序。可以把它当作是对电子表格进行排序，每一列代表一个序列，排序时优先照顾靠后的列 有一组数据，总分，数学和英语分数，如果想要按照总分优先，数学其次，最后看英语成绩的这样的一个数据，他们的排序应该是英语，数学，和总分，优先照顾靠后的列 |
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