Python np.array函数

1. 概述

在Python的NumPy库中，np.array()是一个常用的函数，用于创建多维数组。它可以将常规的Python列表转换为NumPy支持的数组对象，或者直接创建一个数组对象。本文将详细介绍np.array()函数的用法和功能。

2. 创建一维数组

使用np.array()函数可以创建一维数组。下面是一个示例代码，展示了如何使用np.array()函数创建一维数组：

import numpy as np

# 创建一维数组
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

print(arr)

输出结果为：

[1 2 3 4 5]

在上面的示例代码中，我们首先导入了NumPy库，并使用np.array()函数创建了一个一维数组arr。通过打印arr，我们可以看到数组的内容为[1 2 3 4 5]。

3. 创建二维数组

与一维数组类似，np.array()函数也可以用于创建二维数组。下面是一个示例代码，展示了如何使用np.array()函数创建一个二维数组：

import numpy as np

# 创建二维数组
arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

print(arr)

输出结果为：

[[1 2 3]
 [4 5 6]]

在上面的示例代码中，我们使用np.array()函数创建了一个二维数组arr。通过打印arr，我们可以看到数组的内容为：

[[1 2 3]
 [4 5 6]]

4. 创建多维数组

np.array()函数不仅可以用于创建一维和二维数组，还可以用于创建多维数组。下面是一个示例代码，展示了如何使用np.array()函数创建一个三维数组：

import numpy as np

# 创建三维数组
arr = np.array([[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[7, 8, 9], [10, 11, 12]]])

print(arr)

输出结果为：

[[[ 1  2  3]
  [ 4  5  6]]

 [[ 7  8  9]
  [10 11 12]]]

在上面的示例代码中，我们使用np.array()函数创建了一个三维数组arr。通过打印arr，我们可以看到数组的内容为：

[[[ 1  2  3]
  [ 4  5  6]]

 [[ 7  8  9]
  [10 11 12]]]

5. 创建特殊类型的数组

np.array()函数还可以用于创建特殊类型的数组，例如全零数组、全一数组和单位矩阵。下面是一些示例代码，展示了如何使用np.array()函数创建这些特殊类型的数组：

5.1 创建全零数组

import numpy as np

# 创建全零数组
zeros_arr = np.zeros((2, 3))

print(zeros_arr)

输出结果为：

[[0. 0. 0.]
 [0. 0. 0.]]

在上面的示例代码中，我们使用np.zeros()函数创建了一个2行3列的全零数组zeros_arr。

5.2 创建全一数组

import numpy as np

# 创建全一数组
ones_arr = np.ones((2, 3))

print(ones_arr)

输出结果为：

[[1. 1. 1.]
 [1. 1. 1.]]

在上面的示例代码中，我们使用np.ones()函数创建了一个2行3列的全一数组ones_arr。

5.3 创建单位矩阵

import numpy as np

# 创建单位矩阵
eye_arr = np.eye(3)

print(eye_arr)

输出结果为：

[[1. 0. 0.]
 [0. 1. 0.]
 [0. 0. 1.]]

在上面的示例代码中，我们使用np.eye()函数创建了一个3阶单位矩阵eye_arr。

6. 修改数组形状

使用np.array()函数创建的数组可以通过修改其形状来满足特定需求。下面是一些示例代码，展示了如何修改数组的形状：

6.1 修改数组维度

import numpy as np

# 创建一维数组
arr1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])

# 修改为二维数组
arr2 = arr1.reshape(2, 3)

print(arr2)

输出结果为：

[[1 2 3]
 [4 5 6]]

在上面的示例代码中，我们首先创建了一个一维数组arr1。然后使用reshape()函数将其修改为2行3列的二维数组arr2。

6.2 转置数组

import numpy as np

# 创建二维数组
arr1 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

# 转置数组
arr2 = arr1.T

print(arr2)

输出结果为：

[[1 4]
 [2 5]
 [3 6]]

在上面的示例代码中，我们首先创建了一个二维数组arr1。然后使用.T操作符将其转置为arr2。

7. 总结

在本文中，我们详细介绍了Python的NumPy库中的np.array()函数的用法和功能。我们学习了如何使用np.array()函数创建一维、二维和多维数组，以及如何创建特殊类型的数组。此外，我们还学习了如何修改数组的形状。