4.Python科学计算与数据处理Word

　　Python 科学计算

　　NuPym—函库

　　数1

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　　目录 求和 、均值平方、差 更 数改的组形状数组与堆 叠 最值 排和序 多项式 函 数 分 段数函 统函数计 解 性方线组

　　2程

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　　数函库了前除面绍的介narrad数y组象对和u ufnc数之外，N函uPym还提了供量对 数大组行进处理的函数 充。分用利这函些数 能，简化够序程的逻，辑提高运速度算。

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　　求

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　　、平均和值、差su方m)(计数组元素之算和也，以对列可表 、元组等和组数似类序列的进行和。当求数 是多组时维它，算计数组中所有元的素和： a =n.prnadom.anrindt(,10,0izs=e4,()) a arra([y[7,1 ,9 ,6,3] [5, 1, ,,38, 2, ][, 8,99 4, ,],0 [, 5,9 1 ,,7 ]0) ] p.nsm(au) 79

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　　求和、均平、值差方果指如定aisx数，参和运求将沿算着定指的 进行。在上轴的例面中，数子a组第的轴长0度 为,41第长轴为度。如果a5isx参数1为就 ，每行对上的5数个和，求所的得果是结度为长 的4维一组。数果如数参xis为0,就a对列每的4上个 求数和，结果是长度为5一的维数。组即， 结 果数的组状形原始数是的形状除组去其第 xais元个素：n .psu(am,xias1= )aray(r[6,219 , 3,0 22]) pn.smua(, xias0= )rraya[(0, 15, 23, 25,25] )5

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　　求、平和均值方差、面的上例将子生产一个新数的来组存 求保结果和，如希果将望果直结接存保另外 到个一组数中，以和uf可nuc函一数使用 样uot数参定输出数组，它的形状指须必结和果数组的形 状同。

　　相6

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　　求和平均、值方差、sum()认默用和使组的数素元类型同相 累加变量进行的计，算果元素类如为整数，型使就用 系统的默认数类整型为累加作变量。在2位3 统系中，加变累量的类型3为 b2ti整型因。对整此数 数组进行加时可累能会出现出问题溢，即数组 元素的总超和过了加变累量的值取围范。对而 很的大单精浮度数类型点数进行计算时，也可组 出现能精不度够的现，这时可象以通dty过p 参e 指数定累加变的量类型。下在面的子例，我中对 们个元素一都为11的.单精度数组行求进, 比较单 精度和累加变和量精双度加累变的量算结果计7

　　:

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　　求、和平值均方、差 b= pnone.s1(000000, dtyepn=.flopt32) a 1.1 *# 建创个很大的单精度一点浮数组 数 b #.1无法使1用浮数精点示存，在些一差 误raar([y1. 1000000,2 1.10000002…,1.,10000002],d ytp=fleaot32 )np. um(sb )使#用单度累精加量变行进加计累算，误差越来将越大111 092.5 0nps.mu(, dtybpe=pn.doblue) 使用双#度精点浮则能数够得到正 的确 值101000.002841853978

　　求

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　　和平均、值方、差eman()用于求组的平数值均也可以， 通axis过参数定指平求值的轴，均通过out参指 定数输出组数。和us()不m同是的对，整于数数组 ，使它双用精度点数浮行计算进，

　　而对于 其他型的数组，类使用则和组元数类型素相同的累加变 进量行算：计p.nemnaa(,xisa=1)#整数数组 使用精双浮点数度进行计算 rraa([ 5.y,3.8,62. ,4 .]4)np.mean( b )#精度浮点单使用数精度浮点数单行进算 计11.102950 n.mepn(a,bdty e=pnpd.uoble )#用稍双度浮点数计算平均值 1.1 0000003842185997

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　　求、平均和、值方差除之外此aver,ge()也a以可数组对进行平 计均。它算没o有t和dtuyp参数e但有一个 ，指定每元素个值权w的egihts数，参可在I Pthyn中输o入“p.avnergae”来査?看用说 明使 。sdt)(va和r()别分算计数组的准标和差 方，差有xas、iuotd及ytpe参等数。1

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　　更改0数的组形与状数组叠堆改更组的形状数: 1 =afl oro1(*ra0dno.ranmomd((34),) ) 1aa rry(a[ [.7 5,,. 9.,3. ,] [7 ., .,2 7., 8], [ .6., .8 ,.3, 2]]) . a1.hape s3, (4 ) a1r.vel()a# laftte thne raayra rary([7., 5 ,. 9,. 3.,7 . 2., ,7. 8.,,6 ,. 8, 3.. 2,.]) 1as.ahe =p( ,62) a 1tr.asnopse)( arry(a[ [7,. 9, .., 7.,7 ., 36., ] 5.[ 3., 2., 8,. 8,., 2].)]11

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　　更改数组形状的数与堆组叠 a1array[([ .7 ,.5] , 9[.,3 .], [ 7,.2. ,][ 7.,8 ., []6 ., .8,] [3., 2. ]] a1.erizse(,2) 6a1 array[( [7,. .5, 9.,3 ., ., 7.],2 [.7 ,8. 6,, .8., .3,2. ]])12

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　　改更数组形状与的组堆数叠不沿轴同数组将叠堆在起一： 2a =folor(0*1ranodmr.ndaom(2(,)))2 a2 arry(a[[ .1 ,1.] , 5.[ 8,.]) b 2= flor(10*roandmor.anom(d(,22))) b2a rrya([[ 3., .]3,[ 6. ,0].] stack(va2(b2)) ,rray([a[1 , .1.] [,5 ., .8, ][3., .3,][ 6. ,0 ].]) shatk((a2c,2)) abrar([y[ .1,1. ,3, 3.., [ 5]., .8 6., 0,.]] #)那些维度比二维对高更数组的，stahkc沿着第二个轴组，合vtsak沿着c第 一轴组合,个oncactneta允许e可选数给参组合时沿出着轴的13

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　　。值和最排序用mi()和maxn()以可计算组数最大的值 最和小值而，tpp()算计最值和最小大之间的 差值。 它都有们aix和out两个s参。数这些参 数用法和的us()相同m。p.nin(am2)1.0 p.mnxaa() 92. nWordp.a(2)8 0.用ragaxm)和a(gminr()可求最大值和以最 小的值标。如果下指定不xisa参，就数返回 平化坦后的之数组下标，如：例14

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　　最值和序排 n.aprmag(x)a# 找到数组中最大a值的下，标有多 个值最时得第一个到值的下标 最 .raavle()[]2 #求平坦化之后数组中的的二第个元素9 可以过un通avre_lidne(x)一维将标下 换为转维数多组的下标，它的中一个参第为一 数下维值标，二第个数是多维数参的形组： dx =i np.nruaevli_dne(x, a2s.hae) ixd (, 0) 2 a[idx]9 51

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　　值最和序排当使axis参数用，时可以沿指定的着轴 算最大值计下标。例的如下的面结果示，表数 在 组中a第，行0中最大值的下标2,第为1行最中 大值的下为3:标 di x= np.agramxa( axi,=s1) di xarrya[(2 ,,30 ,0] )下面的语句用使i

　　dx择选每出行最的值:大 axr[ngaea(sh.pae0]),i[dx] arar([9,y8 ,9, ])916