NumPy（1）简介，基础属性，数组创建（ones，zeros，empty，arange，linespace）

保留初心，砥砺前行

在使用tensorflow的时候需要对输入的tensor进行处理。

NumPy系统是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。 ——百度百科

因此简单记录一下NumPy的学习笔记，方便进行数据处理。

NumPy官方网站

NumPy Tutorial

• NumPy的主要对象是齐次多维数组。这是一个的有相同类型的元素的表(通常是数字),索引是一个元组的正整数。在NumPy中维度被称为轴(axes)。axes的数量叫做rank。
  例如,三维空间中的一个点的坐标[1, 2, 1]是rank为1的数组,因为它有一个轴(axes)，这个轴的长度为3。
  在下边的例子中，这个数组有两个轴 (可以理解为横轴和纵轴)。纵轴的长度为2，横轴的长度为3。

[[ 1., 0., 0.], [ 0., 1., 2.]]

• NumPy的数组类叫做ndarray，别名array。
  注意：这里的numpy.array和python标准库中的那个只能解决一维数组，只提供了少量功能的array.array不一样。

• ndarray的一些属性：

  ndarray.ndim：
  数组中轴的数量，如下图所示，该数组有横轴纵轴两条轴，所以ndarray.ndim值为2
  
  ndarray.shape
  数组的维度，是指明数组每一维的size的整形元组。
  
  ndarray.size
  数组的所有的数字的数量。
  
  ndarray.dtype
  描述数组中元素的类型的对象。从下图中可以看出返回值并不是一个数据类型，而是数据类型的对象。可以通过ndarray.dtype.name得到它的类型。
  
  ndarray.itemsize
  数组中每个元素的字节数。
  

• 创建数组：

  使用array函数创建数组。数组的类型由数组中元素的类型得到。
  注意：array函数中传入的要是一个list。

import numpy as npa = np.array([1, 2, 3])print a[1 2 3]

import numpy as npa = np.array([(1, 2, 3), (1, 2, 3), (1, 2, 3)])print a[[1 2 3] [1 2 3] [1 2 3]]

通常,一个数组的元素最初未知,但它的大小已知。因此NumPy提供了几个函数使用初始内容占位符来创建数组。
函数zeros创建全0数组, 函数ones创建全1数组, 函数empty 创建初始值随机的数组。这些数组默认类型为float64,也可以在函数中制定类型
类似ones和zeros，存在函数ones_like和zeros_like，作用是创建一个与给出的数组相同形状和类型的全1或全0数组。

import numpy as npa = np.zeros([2, 3])print a[[ 0.  0.  0.] [ 0.  0.  0.]]

import numpy as npa = np.ones([2, 3])print a[[ 1.  1.  1.] [ 1.  1.  1.]]

import numpy as npa = np.ones([2, 3], dtype=np.int32)print a[[1 1 1] [1 1 1]]

import numpy as npa = np.empty([2, 3])print a[[  0.00000000e+000   2.68156175e+154   2.12354999e-314] [  2.12357331e-314   2.12357331e-314   2.12357336e-314]]

NumPy中有一个类似于range功能的函数arange，和range基本相同，只是返回的不是list而是数组。

np.arange(1, 20, 3)     #从1开始到20，间隔3array([ 1,  4,  7, 10, 13, 16, 19])

函数linspace,如下代码所示，在1到2中按等差数列找出10个元素。

 np.linspace(1, 2, 10)array([ 1.        ,  1.11111111,  1.22222222,  1.33333333,  1.44444444,        1.55555556,  1.66666667,  1.77777778,  1.88888889,  2.        ])

其他数组创建方式见以下相关链接中NumPy（3）的内容。

相关链接：NumPy（2）reshape，dot，flat
相关链接：NumPy（3）full，eye，empty，random