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Python基础 numpy中的常见函数有哪些

有些Python小白对numpy中的常见函数不太了解，今天小编就整理出来分享给大家。

Numpy是Python的一个科学计算的库，提供了矩阵运算的功能，其一般与Scipy、matplotlib一起使用。其实，list已经提供了类似于矩阵的表示形式，不过numpy为我们提供了更多的函数。

数组常用函数

1.where()按条件返回数组的索引值

2.take(a,index)从数组a中按照索引index取值

3.linspace(a,b,N)返回一个在(a,b)范围内均匀分布的数组，元素个数为N个

4.a.fill()将数组的所有元素以指定的值填充

5.diff(a)返回数组a相邻元素的差值构成的数组

6.sign(a)返回数组a的每个元素的正负符号

7.piecewise(a,[condlist],[funclist])数组a根据布尔型条件condlist返回对应元素结果

8.a.argmax(),a.argmin()返回a最大、最小元素的索引

改变数组维度

a.ravel(),a.flatten():将数组a展平成一维数组

a.shape=(m,n),a.reshape(m,n):将数组a转换成m*n维数组

a.transpose,a.T转置数组a

数组组合

1.hstack((a,b)),concatenate((a,b),axis=1)将数组a,b沿水平方向组合

2.vstack((a,b)),concatenate((a,b),axis=0)将数组a,b沿竖直方向组合

3.row_stack((a,b))将数组a,b按行方向组合

4.column_stack((a,b))将数组a,b按列方向组合

数组分割

1.split(a,n,axis=0),vsplit(a,n)将数组a沿垂直方向分割成n个数组

2.split(a,n,axis=1),hsplit(a,n)将数组a沿水平方向分割成n个数组

数组修剪和压缩

1.a.clip(m,n)设置数组a的范围为(m,n),数组中大于n的元素设定为n,小于m的元素设定为m

2.a.compress()返回根据给定条件筛选后的数组

数组属性

1.a.dtype数组a的数据类型

2.a.shape数组a的维度

3.a.ndim数组a的维数

4.a.size数组a所含元素的总个数

5.a.itemsize数组a的元素在内存中所占的字节数

6.a.nbytes整个数组a所占的内存空间7.a.astype(int)转换a数组的类型为int型

数组计算

1.average(a,weights=v)对数组a以权重v进行加权平均

2.mean(a),max(a),min(a),middle(a),var(a),std(a)数组a的均值、最大值、最小值、中位数、方差、标准差

3.a.prod()数组a的所有元素的乘积

4.a.cumprod()数组a的元素的累积乘积

5.cov(a,b),corrcoef(a,b)数组a和b的协方差、相关系数

6.a.diagonal()查看矩阵a对角线上的元素7.a.trace()计算矩阵a的迹，即对角线元素之和

以上就是numpy中的常见函数。更多Python学习推荐:PyThon学习网教学中心。

相关问答

Q1: 怎么用python计算一元函数

写个例子吧，需要安装numpy数学库

#!/usr/bin/python

import

numpy

as

np

#求解方程x^2+2x+1=0的根

#方程参数列表抽象成一下形式：

arg=[1，

2，

1]

#求解

np.roots(args)

运行即可求解了，如果没有实根会给虚根的结果

Q2: python里面pow(）函数作用是什么？

pow()函数，是Python的内置函数,它计算并返回x的y次方的值。

import math

math.pow( x, y )

这个函数还有一个用法：

pow(x, y, z)

函数是计算 x 的 y 次方，如果 z 在存在，则再对结果进行取模，其结果等效于 pow(x,y) %z。

Q3: python中eval()函数的作用是什么?

python中eval函数作用如下：

1、计算字符串中有效的表达式，并返回结果。

2、将字符串转成相应的对象（如list、tuple、dict和string之间的转换）。

3、将利用反引号转换的字符串再反转回对象。

函数作用域：eval()函数并不会创建一个新的作用域，并且它的作用域就是它所在的作用域，有时候需要将eval()函数的作用域设置为全局，当然可以将eval()在全局作用域中使用，这个时候可以用window.eval()的方式实现。

参数情况：

（1）如果参数是一个表达式，eval() 函数将执行表达式。

（2）如果参数是Javascript语句，eval()将执行 Javascript 语句。

注意：如果执行结果是一个值就返回，不是就返回undefined，如果参数不是一个字符串，则直接返回该参数。

Q4: eval()函数的作用是什么?

python当中的eval（）函数是将字符串当成有效Python表达式来求值，并返回计算结果

x = 1

eval('x+1')

eval('x==1')

与之对应的repr函数，它能够将Python的变量和表达式转换为字符串表示

repr(x+1)

repr(x+ ‘1’-1)('x=+=1')

函数说明

如果eval函数在执行时遇到错误，则抛出异常给调用者。

类似的函数是loadcode ，loadcode并不立即执行代码，而是返回一个函数对象。

并且loadcode支持路径参数，eval并不支持。 eval并不支持代码中的return语句，而是将代码作为表达式直接计算出结果。

Q5: python编写用pow()函数计算球的体积？

使用键盘输入值并不是编辑表中值的唯一方式。在某些情况下，为了设置字段值，可能要对单条记录甚至是所有记录执行数学计算。您可以对所有记录或选中记录执行简单计算和高级计算。此外，还可以在属性表中的字段上计算面积、长度、周长和其他几何属性。以下各部分包括使用字段计算器的若干示例。使用 Python、SQL 和 Arcade 执行计算。

本主题着重于基于 Python 的计算字段示例。要了解有关 Arcade 表达式的详细信息，请参阅 ArcGIS Arcade 指南。要了解有关 SQL 表达式的详细信息，请参阅计算字段。

注：

Python 强制将缩进作为语法的一部分。请使用两个或四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。

Python 计算表达式字段将使用惊叹号 (!!) 括起。

命名变量时，请注意 Python 区分大小写，因此 value 不同于 Value。

输入语句后，如果想将其写入文件，请单击导出。导入按钮将提示您查找和选择一个现有的计算文件。

简单计算

仅通过一个短表达式就可以计算出多种计算结果。

简单字符串示例

一系列 Python 字符串函数均支持使用字符串，包括 capitalize、rstrip 和 replace。

将 CITY_NAME 字段中字符串的首字母大写。

!CITY_NAME!.capitalize()

去掉 CITY_NAME 字段中自字符串结尾起的所有空白区。

!CITY_NAME!.rstrip()

将 STATE_NAME 字段中的“california”全部替换为“California”。

!STATE_NAME!.replace("california", "California")

在 Python 中，字符串字段中的字符可以通过索引和分割操作进行访问。索引操作将在索引位置提取字符，而分割操作则会提取一组字符。在下表中，假设 !fieldname! 是值为 "abcde" 的字符串字段。

示例

说明

结果

!fieldname![0]

第一个字符

"a"

!fieldname![-2]

倒数第二个字符

"d"

!fieldname![1:4]

第二、三和四个字符

"bcd"

Python 也支持使用 format() 方法的字符串格式。

将合并后的 FieldA 和 FieldB 以冒号分隔开。

"{}:{}".format(!FieldA!, !FieldB!)

常见 Python 字符串操作

简单数学示例

Python 提供了处理数字的工具。Python 也支持一些数值和数学函数，包括 math、cmath、decimal、random、itertools、functools 和 operator。

运算符

说明

示例

结果

x + y

x 加上 y

1.5 + 2.5

4.0

x - y

x 减去 y

3.3 - 2.2

1.1

x * y

x 乘以 y

2.0 * 2.2

4.4

x / y

x 除以 y

4.0 / 1.25

3.2

x // y

x 除以 y（向下取整除法）

4.0 // 1.25

3.0

x % y

x 模 y

8 % 3

2

-x

x 的负数表达式

x = 5

-x

-5

+x

x 不变

x = 5

+x

5

x ** y

以 x 为底，以 y 为指数的幂

2 ** 3

8

乘

!Rank! * 2

根据给定的半径字段计算球体的体积。

4.0 / 3.0 * math.pi * !Radius! ** 3

旧版本：

在 ArcGIS Pro 中，使用的是 Python 3，在 ArcGIS Desktop 中，使用的 Python 2。Python 2 使用的是整型数学计算，这就意味着两个整型值相除将始终生成整型值 (3 / 2 = 1)。在 Python 3 中，两个整型值相除将生成浮点型值 (3 / 2 = 1.5)。

Python 内置函数

Python 包含多个可用的内置函数，包括 max、min、round 和 sum。

Python 内置函数

通过字段列表计算每条记录的最大值。

max([!field1!, !field2!, !field3!])

通过字段列表计算每条记录的总和。

sum([!field1!, !field2!, !field3!]) 使用代码块

通过 Python 表达式和代码块参数可执行以下操作：

在表达式中应用任意 Python 函数。

访问地理处理函数和对象。

访问要素几何的属性。

访问新的随机值运算符。

使用 if-then-else 逻辑对值进行重分类。

表达式类型

代码块

Python 3

支持 Python 功能。使用 Python 函数 (def) 表示代码块。在适当的情况下，几何属性将通过地理处理对象表示（如点对象）。

Arcade

支持 Arcade 功能。

SQL

支持 SQL 表达式。

执行 SQL 表达式可以更好地支持使用要素服务和企业级地理数据库的计算，尤其是在性能方面。使用该表达式可以将单次请求设置为要素服务或数据库，而不必一次执行一个要素或一行的计算。

旧版本：

在 ArcGIS Desktop 中，计算字段工具支持 VB、PYTHON 和 PYTHON_9.3 表达式类型。VB 表达式类型，在某些产品中受支持，但在 64 位产品中不受支持，其中包括 ArcGIS Pro。

出于相后兼容性考量，ArcGIS Pro 中仍然支持 PYTHON 和 PYTHON_9.3 关键字，但是不会作为选择列出。使用这些关键字的 Python 脚本将可继续使用。

Python 3 表达式类型与旧版 PYTHON_9.3 关键字的唯一区别在于 Python 3 会将日期字段中的值作为 Python datetime 对象返回。

注：

Python 3 表达式类型与随 ArcGIS Pro 安装的 Python 版本无关。这只是历史上的第三个 Python 相关关键字（继 PYTHON 和 PYTHON_9.3 之后。

各 Python 函数可通过 def 关键字定义，关键字后为函数名称及函数的输入参数。可编写 Python 函数，使 Python 函数能够接受任何数量的输入参数（也可以没有任何参数）。函数将通过 return 语句返回值。函数名称可由您自行选取（不得使用空格，也不得以数字开头）。

注：

如果函数未通过 return 语句显式返回值，则函数将返回 None。

注：

请牢记，Python 强制要求将缩进作为语法的一部分。请使用四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。

代码示例 - 数学

在使用以下数学示例时，请假设表达式类型为 Python 3。

将字段的值四舍五入为保留两位小数。

表达式：

round(!area!, 2)

通过 math 模块将米转换成英尺。以转换值为底，以 2 为指数进行幂运算，然后再乘以 area。

表达式：

MetersToFeet((float(!shape.area!)))

代码块：

import math

def MetersToFeet(area):

return math.pow(3.2808, 2) * area 通过 Python 逻辑计算字段

可以使用 if、else 和 elif 语句将逻辑模式包含在代码块中。

按照字段值进行分类。

表达式：

Reclass(!WELL_YIELD!)

代码块：

def Reclass(WellYield):

if (WellYield = 0 and WellYield = 10):

return 1

elif (WellYield 10 and WellYield = 20):

return 2

elif (WellYield 20 and WellYield = 30):

return 3

elif (WellYield 30):

return 4 代码实例 - 几何

除以下代码示例外，请参阅下方的“几何单位转换”部分，以了解有关转换几何单位的详细信息。

计算某要素的面积。

表达式：

!shape.area!

计算某要素的最大 x 坐标。

表达式：

!shape.extent.XMax!

计算某要素中的折点数。

表达式：

MySub(!shape!)

代码块：

def MySub(feat):

partnum = 0

# Count the number of points in the current multipart feature

partcount = feat.partCount

pntcount = 0

# Enter while loop for each part in the feature (if a singlepart

# feature, this will occur only once)

while partnum partcount:

part = feat.getPart(partnum)

pnt = part.next()

# Enter while loop for each vertex

while pnt:

pntcount += 1

pnt = part.next()

# If pnt is null, either the part is finished or there

# is an interior ring

if not pnt:

pnt = part.next()

partnum += 1

return pntcount

将点要素类中每个点的 x 坐标平移 100。

表达式：

shiftXCoordinate(!SHAPE!)

代码块：

def shiftXCoordinate(shape):

shiftValue = 100

point = shape.getPart(0)

point.X += shiftValue

return point 几何单位转换

几何字段的面积和长度属性可通过用 @ 符号表示的单位类型进行修改。

面积测量单位关键字：

ACRES | ARES | HECTARES | SQUARECENTIMETERS | SQUAREDECIMETERS | SQUAREINCHES | SQUAREFEET | SQUAREKILOMETERS | SQUAREMETERS | SQUAREMILES | SQUAREMILLIMETERS | SQUAREYARDS | SQUAREMAPUNITS | UNKNOWN

线性测量单位关键字：

CENTIMETERS | DECIMALDEGREES | DECIMETERS | FEET | INCHES | KILOMETERS | METERS | MILES | MILLIMETERS | NAUTICALMILES | POINTS | UNKNOWN | YARDS

注：

如果数据存储在地理坐标系中且具有线性单位（例如英尺），则会通过测地线算法转换长度计算的结果。

警告：

转换地理坐标系中数据的面积单位会生成不正确的结果，这是由于沿 globe 的十进制度并不一致。

计算某要素的长度（以码为单位）。

表达式：

!shape.length@yards!

计算某要素的面积（以英亩为单位）。

表达式：

!shape.area@acres!

测地线面积和长度也可以通过带 @（后跟测量单位关键字）的 geodesicArea 和 geodesicLength 属性进行计算。

计算某要素的测地线长度（以码为单位）。

表达式：

!shape.geodesicLength@yards!

计算某要素的测地线面积（以英亩为单位）。

表达式：

!shape.geodesicArea@acres! 代码实例 - 日期

日期和时间可使用 datetime 和 time 模块进行计算。

计算当前日期。

表达式：

time.strftime("%d/%m/%Y")

计算当前日期和时间。

表达式：

datetime.datetime.now()

计算的日期为 2000 年 12 月 31 日。

表达式：

datetime.datetime(2000, 12, 31)

计算当前日期和字段中的值之间的天数。

表达式：

(datetime.datetime.now() - !field1!).days

通过向字段中的日期值添加 100 天来计算日期。

表达式：

!field1! + datetime.timedelta(days=100)

计算字段中的日期值为一周中的周几（例如，星期天）。

表达式：

!field1!.strftime('%A') 代码实例 - 字符串

可以使用多种 Python 编码模式来完成字符串计算。

返回最右侧三个字符。

表达式：

!SUB_REGION![-3:]

将所有大写字母 P 替换为小写字母 p。

表达式：

!STATE_NAME!.replace("P","p")

通过空格分隔符串连两个字段。

表达式：

!SUB_REGION! + " " + !STATE_ABBR! 转换为正确的大小写形式

下列各例显示的是转换单词的不同方法，这些方法可使每个单词的首字母变为大写、其余字母变为小写。

表达式：

' '.join([i.capitalize() for i in !STATE_NAME!.split(' ')]) 表达式：

!STATE_NAME!.title() 正则表达式

Python 的 re 模块提供了正则表达式匹配操作，可用于对字符串执行复杂的模式匹配和替换规则。

re - 正则表达式运算正则表达式的用法

使用单词 Street 替换 St 或 St.，在字符串的末尾生成一个新单词。

表达式：

update_street(!ADDRESS!)

代码块：

import re

def update_street(street_name):

return re.sub(r"""\b(St|St.)\Z""",

'Street',

street_name) 累加计算和顺序计算

可以使用全局变量来进行累加计算和顺序计算。

根据某间隔值计算顺序 ID 或数字。

表达式：

autoIncrement()

代码块：

rec=0

def autoIncrement():

global rec

pStart = 1 # adjust start value, if req'd

pInterval = 1 # adjust interval value, if req'd

if (rec == 0):

rec = pStart

else:

rec = rec + pInterval

return rec

计算数值型字段的累加值。

表达式：

accumulate(!FieldA!)

代码块：

total = 0

def accumulate(increment):

global total

if total:

total += increment

else:

total = increment

return total

计算数值型字段的百分比增量。

表达式：

percentIncrease(float(!FieldA!))

代码块：

lastValue = 0

def percentIncrease(newValue):

global lastValue

if lastValue:

percentage = ((newValue - lastValue) / lastValue) * 100

else:

percentage = 0

lastValue = newValue

return percentage 随机值

可以使用 random 模块来计算随机值。

通过 numpy 站点包来计算 0.0 和 1.0 之间的随机浮点值。

表达式：

getRandomValue()

代码块：

import numpy

def getRandomValue():

return numpy.random.random()

使用随机模块来计算 0 与 10 之间的随机整数。

表达式：

random.randint(0, 10)

代码块：

import random 计算空值

在 Python 表达式中，可通过 Python None 来计算空值。

注：

仅当该字段为空时，才可以进行以下计算。

使用 Python None 计算空值。

表达式：

None 相关主题

有关字段计算的基础知识

授权转载：gisoracle

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