NumPy 是一个强大的 Python 库，用于对数值数据执行科学计算。以下是一些 NumPy 的基本概念和使用方法。

安装 NumPy

pip install numpy

基本数据结构

NumPy 提供了多种数据结构，其中最常用的是 ndarray（多维数组）。

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print(arr)

数组操作

NumPy 支持大量的数组操作，包括索引、切片、形状修改等。

  • 索引：
print(arr[1])
  • 切片：
print(arr[1:3])
  • 形状修改：
print(arr.shape)
arr.shape = (2, 3)

数组数学运算

NumPy 支持数组之间的数学运算，包括加法、减法、乘法、除法等。

arr2 = np.array([2, 3, 4, 5, 6])
print(arr + arr2)

高级功能

NumPy 还提供了许多高级功能，例如线性代数、随机数生成、傅里叶变换等。

  • 线性代数：
import numpy.linalg as la

x = np.array([1, 2, 3])
y = np.array([4, 5, 6])

print(la.det([x, y]))  # 计算行列式
  • 随机数生成：
import numpy.random as random

print(random.rand(5))  # 生成 5 个 0 到 1 之间的随机数
  • 傅里叶变换：
import numpy.fft as fft

x = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print(fft.fft(x))

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