Python numpy数组创建函数详解

本文档主要介绍了如何在Python编程中利用numpy库进行数组的创建，特别是关注于三个核心的生成数组函数：`empty()`, `empty_like()`, 和 `eye()`。 首先，`empty(shape[, dtype, order])` 函数用于根据给定的形状和数据类型创建一个新的空数组。它接受三个可选参数： 1. `shape`：一个整数或整型元组，定义了数组的维度。 2. `dtype`：数据类型，可以指定数组元素的类型，默认情况下可能是随机生成的数值。 3. `order`：规定数组元素在内存中的存储顺序，可以是 'C'（按行存储，类似C语言）或 'F'（按列存储，类似Fortran语言）。 示例代码展示了如何创建一个2x2的空数组，以及一个全为整数的空数组： ```python >>> np.empty([2, 2]) array([[-9.74499359e+001, 6.69583040e-309], [2.13182611e-314, 3.06959433e-309]]) >>> np.empty([2, 2], dtype=int) array([[-1073741821, -1067949133], [496041986, 19249760]]) ``` 接下来，`empty_like(a)` 函数根据已有的数组 `a` 的形状和类型来创建一个新的空数组。这个函数非常实用，当你需要根据已有结构创建相似形状和类型的数组时，可以避免手动指定每个参数。 ```python >>> a = np.array([[1., 2., 3.], [4., 5., 6.]]) >>> np.empty_like(a) array([[-2.00000715e+000, 1.48219694e-323, -2.00000572e+000], [4.38791518e-305, -2.00000715e+000, 4.17269252e-309]]) ``` 最后，`eye(N[, M, k, dtype])` 生成一个对角线元素为1，其他元素为0的二维数组。此函数的关键参数有： 1. `N`：数组的行数。 2. `M`：列数，默认与`N`相同。 3. `k`：对角线序列号，0表示主对角线，正数为上三角，负数为下三角。 4. `dtype`：数据类型，定义数组的元素类型。 例如，创建一个3x3的单位矩阵： ```python >>> np.eye(3) array([[1., 0., 0.], [0., 1., 0.], [0., 0., 1.]]) ``` 通过这些函数，开发者可以方便地在Python编程中快速生成不同形状、类型和结构的数组，这对于数据分析、科学计算和机器学习等领域的工作非常有用。理解并熟练运用这些numpy函数将大大提高开发效率。