大家好~今天给零基础的小伙伴们讲一个Python 数据分析 / 机器学习必学库:NumPy

我会用最简单、最直白的话,带你从零上手 NumPy,看完就能直接用!


一、NumPy 是什么?

一句话:NumPy = Python 里专门用来做「数值计算」的超级工具

它最核心的东西叫 ndarray(多维数组),你可以把它理解成:

  • 比 Python 列表更快
  • 比列表更适合数学计算
  • 是所有数据分析库(Pandas、Matplotlib、Scikit-learn)的基础

小白记住一句话就行:做数学计算、数组、矩阵,用 NumPy!


二、安装 NumPy

打开你的命令行 / 终端,输入:

bash

运行

pip install numpy

安装完成就可以用啦!


三、导入 NumPy

所有代码第一步都要写这个:

python

运行

import numpy as np

np 是大家约定俗成的简写,不用改~


四、最基础:创建数组(核心!)

NumPy 最核心的就是数组(array)

1. 从列表创建数组

python

运行

import numpy as np

# 普通列表
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# 转成NumPy数组
arr = np.array(my_list)

print(arr)

输出:

plaintext

[1 2 3 4 5]

2. 创建全 0 数组

python

运行

arr = np.zeros(5)  # 5个0
print(arr)

3. 创建全 1 数组

python

运行

arr = np.ones(3)  # 3个1
print(arr)

4. 创建指定范围的数组

python

运行

arr = np.arange(1, 10)  # 1到9
print(arr)

5. 创建等差数列

python

运行

arr = np.linspace(0, 10, 5)  # 0到10之间均匀取5个数
print(arr)

小白看到这就够了:会用 np.array ()、np.zeros ()、np.ones () 就已经入门了!


五、数组的常用属性(一看就懂)

python

运行

arr = np.array([[1,2,3], [4,5,6]])

print(arr.shape)   # 形状 (几行几列)
print(arr.ndim)    # 维度
print(arr.size)    # 总元素个数
print(arr.dtype)   # 数据类型

输出:

plaintext

(2, 3)
2
6
int64

六、数组运算(NumPy 最强的地方!)

普通列表不能直接做数学运算,但NumPy 数组可以!

1. 所有元素同时加减乘除

python

运行

arr = np.array([1,2,3])

print(arr + 10)   # [11 12 13]
print(arr * 2)    # [2 4 6]
print(arr ** 2)   # 平方 [1 4 9]

2. 两个数组运算

python

运行

a = np.array([1,2,3])
b = np.array([4,5,6])

print(a + b)   # [5 7 9]
print(a * b)   # [4 10 18]

3. 常用统计函数

python

运行

arr = np.array([1,2,3,4,5])

print(arr.sum())   # 求和
print(arr.mean())  # 平均值
print(arr.max())   # 最大值
print(arr.min())   # 最小值
print(np.median(arr)) # 中位数

超级方便!这就是大家爱 NumPy 的原因~


七、索引和切片(取数据)

和列表用法几乎一样,小白零成本学习:

python

运行

arr = np.array([10, 20, 30, 40, 50])

print(arr[0])      # 第一个元素 10
print(arr[1:4])    # 第2到第4个 [20 30 40]
print(arr[-1])     # 最后一个 50

二维数组取值:

python

运行

arr = np.array([[1,2],[3,4]])
print(arr[0, 1])   # 第一行第二列 → 2

八、数组变形(reshape)

想把一维数组变成几行几列?用 .reshape()

python

运行

arr = np.arange(1, 7)  # [1 2 3 4 5 6]

new_arr = arr.reshape(2, 3)  # 变成2行3列
print(new_arr)

输出:

plaintext

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

九、小白必须记住的 10 个 NumPy 函数

我给你总结最常用的 10 个,背会就能干活:

  1. np.array() —— 创建数组
  2. np.zeros() —— 全 0 数组
  3. np.ones() —— 全 1 数组
  4. np.arange() —— 范围数组
  5. np.linspace() —— 等差数列
  6. arr.reshape() —— 改变形状
  7. arr.sum() —— 求和
  8. arr.mean() —— 平均值
  9. arr.max() —— 最大值
  10. arr.min() —— 最小值

十、完整小案例(小白直接复制运行)

python

运行

import numpy as np

# 创建数组
scores = np.array([85, 92, 78, 90, 88])

# 计算
print("最高分:", scores.max())
print("最低分:", scores.min())
print("平均分:", scores.mean())
print("总分:", scores.sum())

输出:

plaintext

最高分:92
最低分:78
平均分:86.6
总分:433

是不是超级简单!


总结(小白必看)

  • NumPy 是 Python 数值计算必备库
  • 核心是 数组(ndarray)
  • 比列表更快、更适合数学计算
  • 会创建数组 + 加减乘除 + 统计函数 = 已经入门 NumPy!
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