Numpy.array 部分求和

Numpy.array 部分求和

在本文中,我们将介绍如何使用Numpy库来对numpy.array进行部分求和。

阅读更多:Numpy 教程

什么是numpy.array

Numpy是一个用于科学计算的Python库,主要用于处理大型多维数组和矩阵,提供了许多便捷的函数和操作符,使得科学计算变得更加高效。

其中的numpy.array是numpy中最常用的对象之一,它是一个由多维数组组成的集合。我们可以通过以下方式来创建一个numpy.array:

import numpy as np
array1 = np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
Python

这样我们就创建了一个3行3列的numpy.array。

部分求和

numpy.array为我们提供了便捷的sum方法,可以快速的对多维数组的全部元素进行求和。但有些时候我们需要对部分元素求和,该怎么办呢?

对全部元素求和

先来看一下对全部元素求和的例子:

array1_sum = np.sum(array1)
Python

代码会将整个3×3的numpy.array的=中所有的元素相加,返回一个数值。

对指定范围求和

那如果我们要对其中一部分进行求和,应该怎么做呢?比如我们想要将第一行和第二行中第二列至第三列的元素相加,该怎么办呢?

array1_part_sum = np.sum(array1[0:2, 1:3])
Python

上述代码中,我们使用了冒号运算符来指定范围。第一个冒号左边表示行数的起始位置,右边表示结束位置,不包括该位置;第二个冒号左边表示列数的开始位置,右边表示结束位置,同样不包括该位置。也就是说,array1[0:2,1:3]会返回第一行和第二行中第二列和第三列的元素。

示例

我们来看一个更复杂的例子,假设我们已经有了一个包含学生分数的numpy.array,我们需要计算全班的平均分和某个学生的总分,该怎么做呢?

import numpy as np

# 准备数据
math_scores = np.array([[88,89,67],[92,85,89],[78,89,92],[76,82,80],[99,93,89]])
english_scores = np.array([[68,73,61],[75,72,67],[68,79,87],[84,81,85],[87,81,90]])

# 对全班成绩求平均
class_mean_scores = np.mean(np.concatenate((math_scores, english_scores), axis=1))

# 计算第三个学生的总分
student_3_total_score = np.sum(english_scores[2,:]) + np.sum(math_scores[2,:])

print('全班平均分:', class_mean_scores)
print('第三个学生成绩:', student_3_total_score)
Python

上述代码中,我们首先准备了两个numpy.array,分别是数学和英语的分数,每行表示一个学生,每列表示一次考试。我们通过np.concatenate方法将这两个numpy.array进行合并,得到全班的分数。然后我们使用np.mean方法求平均分,它将全班的分数相加后除以总人数即为平均分。

接下来我们通过将所有的英语分数和数学分数拼接到一起,进行切片获取第三个学生的所有分数,并使用np.sum方法进行部分求和,得到第三个学生的总分。

总结

如此,在操作numpy.array时,我们可以很方便地进行全局或部分求和。通过本文介绍的方法,我们可以将其应用到各种实际问题中,如矩阵运算、数组分析等,让我们的科学计算更加高效和便捷。同时,我们也需要注意numpy.array切片中起始和结束位置的设定方式,以避免出现错误结果。

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