NumPy(Numerical Python)是一個用于科學計算的Python庫。它提供了一個強大的多維數(shù)組對象(ndarray),用于快速執(zhí)行數(shù)值計算和數(shù)據(jù)操作。NumPy還提供了許多用于數(shù)組操作、數(shù)學函數(shù)、線性代數(shù)、隨機數(shù)生成等功能的工具。
NumPy的主要功能包括:
1. 多維數(shù)組操作:NumPy的核心是ndarray對象,它是一個多維數(shù)組,可以存儲相同類型的元素。ndarray提供了高效的數(shù)組操作和計算,包括索引、切片、變形、廣播等。
2. 數(shù)學函數(shù):NumPy提供了大量的數(shù)學函數(shù),例如三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、線性代數(shù)函數(shù)等。這些函數(shù)可以直接應用于ndarray對象,實現(xiàn)高效的數(shù)值計算。
3. 線性代數(shù)運算:NumPy提供了一組用于線性代數(shù)運算的函數(shù),例如矩陣乘法、求解線性方程組、特征值和特征向量等。
4. 隨機數(shù)生成:NumPy包含了隨機數(shù)生成器,可以生成各種分布的隨機數(shù),如均勻分布、正態(tài)分布等。這對于模擬和隨機抽樣非常有用。
5. 文件操作:NumPy可以讀取和寫入數(shù)組數(shù)據(jù)到磁盤,支持多種文件格式,如文本文件、二進制文件等。
由于NumPy提供了高效的數(shù)組操作和數(shù)值計算功能,它成為了許多科學計算和數(shù)據(jù)處理庫的基礎,例如SciPy、Pandas和Scikit-learn等。NumPy的使用廣泛,特別適用于處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和執(zhí)行復雜的數(shù)值計算任務。