• numpy之统计函数和布尔数组方法


    统计函数

    可以通过numpy的统计函数对整个数组或者某个轴向的数据进项统计计算。

    所谓的轴向,其实就是n维向量的某一维。或者说某一行,某一列。

    sum对数组(向量)中全部或某个轴向的元素求和,长度为0,则sum为0.
    mean算数平均数,作用范围同sum,长度为0,结果为NaN。

    
    In [1]: import numpy as np
    
    In [2]: x = np.arange(9).reshape(3,3)#二维
    
    In [3]: x
    Out[3]:
    array([[0, 1, 2],
           [3, 4, 5],
           [6, 7, 8]])
    
    In [4]: x.sum()
    Out[4]: 36
    
    In [5]: np.sum(x[0])
    Out[5]: 3
    
    In [6]: np.sum(x[:,0])
    Out[6]: 9
    
    In [7]: x.mean()
    Out[7]: 4.0
    
    In [8]: np.mean(x[0])
    Out[8]: 1.0
    
    In [9]: np.mean(x[:,1])
    Out[9]: 4.0
    
    In [10]: y = np.arange(18).reshape(2,3,3)#三维                         
                                                                    
    In [11]: y                                                        
    Out[11]:                                                          
    array([[[ 0,  1,  2],                                             
            [ 3,  4,  5],                                             
            [ 6,  7,  8]],                                            
                                                                      
           [[ 9, 10, 11],                                             
            [12, 13, 14],                                             
            [15, 16, 17]]])                                           
                                                                      
    In [12]: np.sum(y)                                                
    Out[12]: 153                                                      
                                                                      
    In [13]: np.mean(y)                                               
    Out[13]: 8.5                                                      
                                                                      
    In [14]: np.sum(y[0])                                             
    Out[14]: 36                                                       
                                                                      
    In [15]: np.sum(y[:,0])                                           
    Out[15]: 33                                                       
                                                                      
    

    可以发现,sum,mean不但能作为数组的实例方法调用,还可以作为Numpy函数调用。

    另外,numpymean,sum函数还可以接受一个axis参数,用于计算该轴向的参数值,咳咳,敲黑板,重点来了,什么轴向?

    
    In [21]: x  #2维
    Out[21]:
    array([[0, 1, 2],
           [3, 4, 5],
           [6, 7, 8]])
    
    In [22]: x.sum(axis=0)
    Out[22]: array([ 9, 12, 15])
    
    In [23]: x.sum(axis=1)
    Out[23]: array([ 3, 12, 21])
    In [24]: y  #3维                              
    Out[24]:                                
    array([[[ 0,  1,  2],                   
            [ 3,  4,  5],                   
            [ 6,  7,  8]],                  
                                            
           [[ 9, 10, 11],                   
            [12, 13, 14],                   
            [15, 16, 17]]])                 
                                            
    In [25]: y.sum(axis=0)                  
    Out[25]:                                
    array([[ 9, 11, 13],                    
           [15, 17, 19],                    
           [21, 23, 25]])                   
                                            
    In [26]: y.sum(axis=1)                  
    Out[26]:                                
    array([[ 9, 12, 15],                    
           [36, 39, 42]])                   
                                            
    In [27]: y.sum(axis=2)                  
    Out[27]:                                
    array([[ 3, 12, 21],                    
           [30, 39, 48]])                   
                                            
    In [28]: y.sum(axis=3) 
    ValueError: 'axis' entry is out of bounds    
    
    

    经过试验,可以发现,

    没有axis参数表示全部相加,axis=0表示按列相加,axis=1表示按照行的方向相加。 axis = 2,也是行相加,不过代表的是2维程度的相加。

    另外,输入axis = 3,返回了错误,这说明,axis参数的维度总是比数组低一层。

    另外,axis还可以接受一个元组。

    In [30]: x.sum(axis=(0,1))
    Out[30]: 36
    
    In [30]: x.sum(axis=(0,1))
    Out[30]: 36
    
    In [31]: y.sum(axis=(0,1))
    Out[31]: array([45, 51, 57])
    
    In [32]: y.sum(axis=(0,1,2))
    Out[32]: 153
    
    In [33]: y.sum(axis=(1,2,0))
    Out[33]: 153
    

    可以发现,输入元组,实现了行和列的先后相加,拿x来说,

    axis=(0,1)代表了先进行列相加,再将列相加的结果进行行相加

    所以最后的结果和全部求和的结果是一致的。

    而且,结果与其顺序是没有关系的。

    std、var 分别为标准差和方差,自由度是可以进行调整的(默认为n)
    min、max 最小值最大值
    argmin、argmax 最小值,最大值索引
    cumsum 所有元素的累计和
    cumprod 所有元素的累计积

    以上这些函数,也可以接受参数axis,并且用法和上方的mean,sum基本一致。

    但是argmin、argmax、cumsum、cumprod不接受元组。

    自由度这一点有待进一步确定。

    结合布尔型数组

    以上这些方法还可以结合布尔型数组来使用。因为,在这些方法中,布尔值会被强制转换为0和1。

    因此,sum可以对向量中的True值进行计数。如:

    
    In [39]: k = np.random.randn(50)
    
    In [40]: np.sum(k > 0)
    Out[40]: 27
    

    除此外,对于布尔型数组,还有两个特别有用的方法:any,all

    any用于测试数组(向量)中是否存在True。
    all用于确定数组中是否全是True。

    
    In [41]: arr = np.random.randn(10)
    
    In [42]: arr
    Out[42]:
    array([-0.77695399, -1.04211228,  0.85516427, -0.04749936, -1.32314252,
           -0.59968117,  1.93582735,  0.08567928, -1.10820476,  1.2410364 ])
    
    In [43]: arr1 = arr>0
    
    In [44]: arr1
    Out[44]: array([False, False,  True, False, False, False,  True,  True, False,  True], dtype=bool)
    
    In [45]: arr1.any()
    Out[45]: True
    
    In [46]: arr1.all()
    Out[46]: False
    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sunshinewang/p/6902617.html
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