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