Numpy学习

决定陆陆续续写一些Numpy的例子。。

1.

如果想表示e的x次，就可以这样用，下面直接写一个sigmod函数：

def sigmoid(z):
    return 1 / (1 + np.exp(-z))

2.

numpy也可以来进行矩阵运算

最简单的如下：

①、首先是一位数组之间的相乘

import random
d1 = np.arange(9)
random.shuffle(d1)
d2 = np.arange(9)
random.shuffle(d2)
print(d1,'\n',d2)

#

[5 2 8 0 1 7 6 4 3]
[1 6 5 3 4 8 0 7 2]

产生两个维度一样的数组，顺便复习一下random的用法

接下来

np.dot(d1,d2)

#

也就是向量的内积

②、接下来是矩阵的相乘，先产生两个矩阵，一个2乘3，一个3乘4

d1 = np.arange(1,7).reshape(2,3)
d2 = np.arange(2,14).reshape(3,4)
print(d1,'\n','-'*10,'\n',d2)

#[[1 2 3]
 [4 5 6]]
 ----------
 [[ 2  3  4  5]
 [ 6  7  8  9]
 [10 11 12 13]]

np.dot(d1,d2)

#

array([[ 44,  50,  56,  62],
       [ 98, 113, 128, 143]])

得到2乘4的矩阵，注意这里d1和d2的顺序一旦相反，矩阵相乘的结果也不一样了

3.

这个例子我们讲一下用pandas和numpy共同对数据进行处理

首先我们的数据是这样子的：

import os
import numpy as np
import pandas as pd
path = 'data' + os.sep + 'LogiReg_data.txt'
pdData = pd.read_csv(path, header=None, names=['Exam 1', 'Exam 2', 'Admitted'])
pdData.head()

我们需要的操作是：给数据增加一列全为1（加在第一列），然后分为X和Y两部分，其中X是一个三行100列（数据一共100个样本）的矩阵，第一列是1，第二列是Exam1，第二列是Exam2，Y是一个列向量，也就是Admitted，好了，开始操作：

pdData.insert(0, 'Ones', 1) # in a try / except structure so as not to return an error if the block si executed several times

# set X (training data) and y (target variable)
orig_data = pdData.as_matrix() # convert the Pandas representation of the data to an array useful for further computations
cols = orig_data.shape[1]
X = orig_data[:,0:cols-1]
y = orig_data[:,cols-1:cols]

# convert to numpy arrays and initalize the parameter array theta
#X = np.matrix(X.values)
#y = np.matrix(data.iloc[:,3:4].values) #np.array(y.values)
theta = np.zeros([1, 3])

第一行代码就是给原数据第一列加上名称为'Ones’且值全为1的列，如果要删除，需要这样：

pdData.drop('Ones', axis=1,inplace=True #其中inplace的值为True代表对原数据进行了改动，而如果不加inpalce或者为False，则表示将删除结果作为另外的返回值，原数组没有变化

第二行代码表示将pandas的这个数据转为numpy里的数组，也就是

numpy.ndarray
第三行代码表示取数组里第二维度的大小，也就是列的大小（0是行）
接下来的代码应该不用解释了吧，看一下数据的结果：

X[:5]

#array([[ 1.        , 34.62365962, 78.02469282],
       [ 1.        , 30.28671077, 43.89499752],
       [ 1.        , 35.84740877, 72.90219803],
       [ 1.        , 60.18259939, 86.3085521 ],
       [ 1.        , 79.03273605, 75.34437644]])

y[:5]

#array([[0.],
       [0.],
       [0.],
       [1.],
       [1.]])

theta

#array([[ 0.,  0.,  0.]])