一文详解Python数据分析模块Numpy基础数据类型

2023-05-14 21:05:43 数据类型 详解 一文

Numpy简介

​NumPy(Numerical python) 是 Python 语言的一个扩展程序库,支持大量的维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。

NumPy​ 是一个运行速度非常快的数学库,主要用于数组计算,包含:

  • 一个强大的N维数组对象 ndarray
  • 广播功能函数
  • 整合 C/C++/Fortran 代码的工具
  • 线性代数、傅里叶变换、随机数生成等功能

NumPy Ndarray 对象

  • NumPy 最重要的一个特点是其 N 维数组对象 ndarray,它是一系列同类型数据的集合,以 0 下标为开始进行集合中元素的索引
  • ndarray 对象是用于存放同类型元素的多维数组
  • ndarray 中的每个元素在内存中都有相同存储大小的区域

numpy对象创建:

numpy.array(object, dtype = None, copy = True, order = None, subok = False, ndmin = 0)

名称

描述

object

数组或嵌套的数列

dtype

数组元素的数据类型,可选

copy

对象是否需要复制,可选

order

创建数组的样式,C为行方向,F为列方向,A为任意方向(默认)

subok

默认返回一个与基类类型一致的数组

ndmin

指定生成数组的最小维度

数据类型转换

一文详解Python数据分析模块Numpy基础数据类型

拷贝

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最小维度

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subok

一文详解Python数据分析模块Numpy基础数据类型

NumPy 数据类型

名称

描述

bool_

布尔型数据类型(True 或者 False)

int_

默认的整数类型(类似于 C 语言中的 long,int32 或 int64)

intc

与 C 的 int 类型一样,一般是 int32 或 int 64

intp

用于索引的整数类型(类似于 C 的 ssize_t,一般情况下仍然是 int32 或 int64)

int8

字节(-128 to 127)

int16

整数(-32768 to 32767)

int32

整数(-2147483648 to 2147483647)

int64

整数(-9223372036854775808 to 9223372036854775807)

uint8

无符号整数(0 to 255)

uint16

无符号整数(0 to 65535)

uint32

无符号整数(0 to 4294967295)

uint64

无符号整数(0 to 18446744073709551615)

float_

float64 类型的简写

float16

半精度浮点数,包括:1 个符号位,5 个指数位,10 个尾数位

float32

单精度浮点数,包括:1 个符号位,8 个指数位,23 个尾数位

float64

双精度浮点数,包括:1 个符号位,11 个指数位,52 个尾数位

complex_

complex128 类型的简写,即 128 位复数

complex64

复数,表示双 32 位浮点数(实数部分和虚数部分)

complex128

复数,表示双 64 位浮点数(实数部分和虚数部分)

数据类型对象 (dtype)

数据类型对象(numpy.dtype 类的实例)用来描述与数组对应的内存区域是如何使用,它描述了数据的以下几个方面:

  • 数据的类型(整数,浮点数或者 Python 对象)
  • 数据的大小(例如, 整数使用多少个字节存储)
  • 数据的字节顺序(小端法或大端法)
  • 在结构化类型的情况下,字段的名称、每个字段的数据类型和每个字段所取的内存块的部分
  • 如果数据类型是子数组,那么它的形状和数据类型是什么。

字节顺序是通过对数据类型预先设定 < 或 > 来决定的。 < 意味着小端法(最小值存储在最小的地址,即低位组放在最前面)。> 意味着大端法(最重要的字节存储在最小的地址,即高位组放在最前面)。

dtype 对象是使用以下语法构造的:

numpy.dtype(object, align, copy)

object - 要转换为的数据类型对象
align - 如果为 true,填充字段使其类似 C 的结构体。
copy - 复制 dtype 对象 ,如果为 false,则是对内置数据类型对象的引用

每个内建类型都有一个唯一定义它的字符代码

字符

对应类型

b

布尔型

i

(有符号) 整型

u

无符号整型 integer

f

浮点型

c

复数浮点型

m

timedelta(时间间隔)

M

datetime(日期时间)

O

(Python) 对象

S, a

(byte-)字符串

U

Unicode

V

原始数据 (void)

dt = np.dtype(np.int32)
print(dt)

输出:
int32


dt = np.dtype('i4')
print(dt)

输出:
int32


dt = np.dtype([('age', np.int8)])
print(dt)

输出:
[('age', 'i1')]

结构化数据类型

student = np.dtype([('name','S20'), ('age','i1'), ('score', 'f4')])
a = np.array([('xm', 10, 98.123456789), ('xh', 8, 99.111111111), ('xl', '9', 100)], dtype=student)
print(a)

输出:
[(b'xm', 10,98.12346 ) (b'xh',8,99.111115) (b'xl',9, 100.)]

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