numpy diff|极客教程

numpy diff

1. 简介

numpy 是一个用于科学计算的Python库，提供了大量的数值计算和数组操作函数。numpy.diff函数是numpy库中的一个函数，用于计算数组中相邻元素之间的差值。

2. 功能和用法

numpy.diff函数的语法如下：

numpy.diff(a, n=1, axis=-1)

参数说明：

a：需要计算差值的输入数组。
n（可选）：表示要进行差值操作的次数，默认为1。
axis（可选）：表示进行差值操作的轴，默认为最后一个轴。

3. 示例

下面我们通过几个示例来具体说明numpy.diff函数的使用方法。

示例1：计算一维数组的差值

import numpy as np

a = np.array([1, 3, 5, 9, 12])
diff_a = np.diff(a)

print(diff_a)

输出：

[2 2 4 3]

在这个示例中，我们首先定义了一个一维数组a，包含了5个元素。然后使用numpy.diff函数计算了数组a中相邻元素之间的差值，结果保存在变量diff_a中。最后打印出计算结果。

示例2：计算二维数组的差值

import numpy as np

a = np.array([[1, 2, 3], [4, 6, 8], [9, 12, 15]])
diff_a = np.diff(a)

print(diff_a)

输出：

[[1 1]
 [2 2]
 [3 3]]

在这个示例中，我们定义了一个二维数组a，其中有3行3列共9个元素。我们使用numpy.diff函数计算了数组a中相邻元素之间的差值，结果保存在变量diff_a中。最后打印出计算结果。

示例3：多次差值计算

import numpy as np

a = np.array([1, 5, 12, 18, 27])
diff_a_1 = np.diff(a, n=1)
diff_a_2 = np.diff(a, n=2)
diff_a_3 = np.diff(a, n=3)

print(diff_a_1)
print(diff_a_2)
print(diff_a_3)

输出：

[4 7 6 9]
[3 -1 3]
[-4  4]

这个示例演示了如何通过指定参数n来多次进行差值计算。我们首先定义了一个一维数组a，然后使用numpy.diff函数进行3次差值计算。每次计算的结果保存在不同的变量中，然后分别打印出。

示例4：指定差值操作的轴

import numpy as np

a = np.array([[1, 2, 3], [4, 6, 8], [9, 12, 15]])
diff_a_row = np.diff(a, axis=0)
diff_a_column = np.diff(a, axis=1)

print(diff_a_row)
print(diff_a_column)

输出：