Numpy学习三：数组运算

1、转置

#reshape(shape)函数改变数组形状，shape是一个元组，表示数组的形状

创建一个包含15个元素的一维数组，通过reshape函数调整数组形状为3行5列的二维数组
arr = np.arange(15).reshape((3,5))
print(arr)

结果：[[ 0  1  2  3  4]
            [ 5  6  7  8  9]
            [10 11 12 13 14]]

#转置，数组转置可以使用transpose方法或者T属性，转置返回的是源数组的视图，不会进行任何复制操作

#将3行5列的二维数组arr转置为5行3列的二维数组
arr.transpose()

结果：array([[ 0,  5, 10],
                     [ 1,  6, 11],
                     [ 2,  7, 12],
                     [ 3,  8, 13],
                     [ 4,  9, 14]])

#使用T属性实现转置
arr.T

结果：array([[ 0,  5, 10],
                     [ 1,  6, 11],
                     [ 2,  7, 12],
                     [ 3,  8, 13],
                     [ 4,  9, 14]])

2、算数运算

#注意：两个数组做算数法要求两个数组的结构要相同

#数组加法，两个数组对应位置的元素相加

arr1 = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
arr2 = np.ones((2,3)) #2行3列的全1数组
arr1 + arr2 #相当于给数组arr1中的每个元素加1

结果：array([[ 2.,  3.,  4.],
                     [ 5.,  6.,  7.]])

#数组减法，两个数组对应位置的元素相减
arr1 - arr2

结果：array([[ 0.,  1.,  2.],
                     [ 3.,  4.,  5.]])

#数组乘法，两个数组对应位置的元素相乘
arr3 = np.array([[2,2,2],[2,2,2]])
arr1 * arr3

结果：array([[ 2,  4,  6],
                     [ 8, 10, 12]])

#使用tile函数构造数组，上一个arr3构造具有相同元素的数组非常麻烦，使用tile函数非常简洁
#第一个参数表示需要复制的数组，第二个参数是对应的轴方向上复制的次数

#第2个参数(2,3)表示在第0轴方向复制2次，第1轴方向复制3次，这样就构成了一个2行3列的二维数组

arr4 = np.tile([2],(2,3))
print(arr4)

结果：[[2 2 2]
           [2 2 2]]

#数组除法，两个数组对应位置的元素相除

arr1 / arr4

结果：array([[ 0.5,  1. ,  1.5],
                     [ 2. ,  2.5,  3. ]])

3、数组与标量算术运算

#对数组中每个元素求平方

arr1 ** 2

结果：array([[ 1,  4,  9],
                     [16, 25, 36]], dtype=int32)

#数组arr1中的每个元素加10

arr1 + 10

结果：array([[11, 12, 13],
                     [14, 15, 16]])