NumPy - 算数运算


用于执行算术运算(如add()subtract()multiply()divide())的输入数组必须具有相同的形状或符合数组广播规则。

示例

import numpy as np
a = np.arange(9, dtype = np.float_).reshape(3,3)  
print( '第一个数组:')
print( a)
print( '\n')
print( '第二个数组:')
b = np.array([10,10,10])
print( b)
print( '\n')
#数组的维度可以不一样,相加时对应位置的元素进行相加
print( '两个数组相加:')
print( np.add(a,b))
print( '\n')
print( '两个数组相减:')
print( np.subtract(a,b))
print( '\n')
print( '两个数组相乘:')
print( np.multiply(a,b))
print( '\n')
print( '两个数组相除:')
print( np.divide(a,b))

输出如下:

第一个数组:
[[ 0. 1. 2.]
 [ 3. 4. 5.]
 [ 6. 7. 8.]]

第二个数组:
[10 10 10]

两个数组相加:
[[ 10. 11. 12.]
 [ 13. 14. 15.]
 [ 16. 17. 18.]]

两个数组相减:
[[-10. -9. -8.]
 [ -7. -6. -5.]
 [ -4. -3. -2.]]

两个数组相乘:
[[ 0. 10. 20.]
 [ 30. 40. 50.]
 [ 60. 70. 80.]]

两个数组相除:
[[ 0. 0.1 0.2]
 [ 0.3 0.4 0.5]
 [ 0.6 0.7 0.8]]

让我们现在来讨论 NumPy 中提供的一些其他重要的算术函数。

numpy.reciprocal()

此函数返回各元素的倒数。 由于 Python 处理整数除法的方式,对于绝对值大于 1 的整数元素,结果始终为 0, 对于整数 0,则发出溢出警告,也就是说如果要正确进行除法运算,数据类型最好不要用整数类型。

示例

import numpy as np
#该数组的类型不是整数类型,为float64类型
a = np.array([0.25, 1.33, 1, 0, 100])  
print( '我们的数组是:')
print( a)
print(a.dtype)
print( '\n')
print( '调用 reciprocal 函数:')
print( np.reciprocal(a))
print( '\n')
b = np.array([100], dtype = int)
print( '第二个数组:')
print( b)
print( '\n')
print( '调用 reciprocal 函数:')
print( np.reciprocal(b))

输出如下:

我们的数组是:
[   0.25    1.33    1.      0.    100.  ]
float64                                   

调用 reciprocal 函数:                                         
main.py:9: RuntimeWarning: divide by zero encountered in reciprocal           
  print np.reciprocal(a)                                                      
[ 4.         0.7518797  1.               inf  0.01     ]                      

第二个数组:                                                      
[100]                                                                         

调用 reciprocal 函数:                                        
[0]

numpy.power()

此函数将第一个输入数组中的元素作为底数,计算它与第二个输入数组中相应元素的幂。

import numpy as np
a = np.array([10,100,1000])
print( '我们的数组是;')
print( a)
print( '\n')
print( '调用 power 函数:')
print( np.power(a,2))
print( '\n')
print( '第二个数组:')
b = np.array([1,2,3])
print( b)
print( '\n')
print( '再次调用 power 函数:'  )
print( np.power(a,b))

输出如下:

我们的数组是;                                                              
[  10  100 1000]                                                              

调用 power 函数:                                                    
[    100   10000 1000000]                                                     

第二个数组:                                                              
[1 2 3]                                                                       

再次调用 power 函数:                                              
[        10      10000 1000000000]

numpy.mod()

此函数返回输入数组中相应元素的除法余数。 函数numpy.remainder()也产生相同的结果。

import numpy as np
a = np.array([10,20,30])
b = np.array([3,5,7])
print( '第一个数组:')
print( a)
print( '\n')
print( '第二个数组:')
print( b)
print( '\n')
print( '调用 mod() 函数:')
print( np.mod(a,b))
print( '\n')
print( '调用 remainder() 函数:'  )
print( np.remainder(a,b))

输出如下:

第一个数组:
[10 20 30]

第二个数组:
[3 5 7]

调用 mod() 函数:                                                     
[1 0 2]

调用 remainder() 函数:                                              
[1 0 2]

以下函数用于对含有复数的数组执行操作。

  • numpy.real()返回复数类型参数的实部。

  • numpy.imag()返回复数类型参数的虚部。

  • numpy.conj()返回通过改变虚部的符号而获得的共轭复数。

  • numpy.angle()返回复数参数的角度。 函数的参数是degree。 如果为true,返回的角度以角度制来表示,否则为以弧度制来表示。

import numpy as np
a = np.array([-5.6j, 0.2j, 11. , 1+1j])
print( '我们的数组是:')
print( a)
print( '\n')
print( '调用 real() 函数:')
print( np.real(a))
print( '\n')
print( '调用 imag() 函数:')
print( np.imag(a))
print( '\n')
print( '调用 conj() 函数:')
print( np.conj(a))
print( '\n')
print( '调用 angle() 函数:')
print( np.angle(a))
print( '\n')
print( '再次调用 angle() 函数(以角度制返回):'  )
print( np.angle(a, deg = True))

输出如下:

我们的数组是:
[ 0.-5.6j 0.+0.2j 11.+0.j 1.+1.j ]

调用 real() 函数:
[ 0. 0. 11. 1.]

调用 imag() 函数:
[-5.6 0.2 0. 1. ]

调用 conj() 函数:
[ 0.+5.6j 0.-0.2j 11.-0.j 1.-1.j ]

调用 angle() 函数:
[-1.57079633 1.57079633 0. 0.78539816]

再次调用 angle() 函数(以角度制返回):
[-90. 90. 0. 45.]

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