NumPy - 算數運算

用於執行算術運算(如add()，subtract()，multiply()和divide())的輸入數組必須具有相同的形狀或符合數組廣播規則。

示例

import numpy as np 
a = np.arange(9, dtype = np.float_).reshape(3,3)  
print  '第一個數組：'  
print a 
print  '\n'  
print  '第二個數組：' 
b = np.array([10,10,10])  
print b 
print  '\n'  
print  '兩個數組相加：'  
print np.add(a,b)  
print  '\n'  
print  '兩個數組相減：'  
print np.subtract(a,b)  
print  '\n'  
print  '兩個數組相乘：'  
print np.multiply(a,b)  
print  '\n'  
print  '兩個數組相除：'  
print np.divide(a,b)

輸出如下：

第一個數組：
[[ 0. 1. 2.]
 [ 3. 4. 5.]
 [ 6. 7. 8.]]

第二個數組：
[10 10 10]

兩個數組相加：
[[ 10. 11. 12.]
 [ 13. 14. 15.]
 [ 16. 17. 18.]]

兩個數組相減：
[[-10. -9. -8.]
 [ -7. -6. -5.]
 [ -4. -3. -2.]]

兩個數組相乘：
[[ 0. 10. 20.]
 [ 30. 40. 50.]
 [ 60. 70. 80.]]

兩個數組相除：
[[ 0. 0.1 0.2]
 [ 0.3 0.4 0.5]
 [ 0.6 0.7 0.8]]

讓我們現在來討論 NumPy 中提供的一些其他重要的算術函數。

numpy.reciprocal()

此函數返回參數逐元素的倒數，。 由於 Python 處理整數除法的方式，對於絕對值大於 1 的整數元素，結果始終爲 0， 對於整數 0，則發出溢出警告。

示例

import numpy as np 
a = np.array([0.25,  1.33,  1,  0,  100])  
print  '我們的數組是：'  
print a 
print  '\n'  
print  '調用 reciprocal 函數：'  
print np.reciprocal(a)  
print  '\n' 
b = np.array([100], dtype =  int)  
print  '第二個數組：'  
print b 
print  '\n'  
print  '調用 reciprocal 函數：'  
print np.reciprocal(b)

輸出如下：

我們的數組是：                                                               
[   0.25    1.33    1.      0.    100.  ]                                     

調用 reciprocal 函數：                                         
main.py:9: RuntimeWarning: divide by zero encountered in reciprocal           
  print np.reciprocal(a)                                                      
[ 4.         0.7518797  1.               inf  0.01     ]                      

第二個數組：                                                      
[100]                                                                         

調用 reciprocal 函數：                                        
[0]

numpy.power()

此函數將第一個輸入數組中的元素作爲底數，計算它與第二個輸入數組中相應元素的冪。

import numpy as np 
a = np.array([10,100,1000])  
print  '我們的數組是；'  
print a 
print  '\n'  
print  '調用 power 函數：'  
print np.power(a,2)  
print  '\n'  
print  '第二個數組：' 
b = np.array([1,2,3])  
print b 
print  '\n'  
print  '再次調用 power 函數：'  
print np.power(a,b)

輸出如下：

我們的數組是；                                                              
[  10  100 1000]                                                              

調用 power 函數：                                                    
[    100   10000 1000000]                                                     

第二個數組：                                                              
[1 2 3]                                                                       

再次調用 power 函數：                                              
[        10      10000 1000000000]

numpy.mod()

此函數返回輸入數組中相應元素的除法餘數。 函數numpy.remainder()也產生相同的結果。

import numpy as np 
a = np.array([10,20,30]) 
b = np.array([3,5,7])  
print  '第一個數組：'  
print a 
print  '\n'  
print  '第二個數組：'  
print b 
print  '\n' 
print  '調用 mod() 函數：'  
print np.mod(a,b)  
print  '\n'  
print  '調用 remainder() 函數：'  
print np.remainder(a,b)

輸出如下：

第一個數組：
[10 20 30]

第二個數組：
[3 5 7]

調用 mod() 函數：                                                     
[1 0 2]

調用 remainder() 函數：                                              
[1 0 2]

以下函數用於對含有複數的數組執行操作。

• numpy.real() 返回複數類型參數的實部。

• numpy.imag() 返回複數類型參數的虛部。

• numpy.conj() 返回通過改變虛部的符號而獲得的共軛複數。

• numpy.angle() 返回複數參數的角度。 函數的參數是degree。 如果爲true，返回的角度以角度制來表示，否則爲以弧度制來表示。

import numpy as np 
a = np.array([-5.6j,  0.2j,  11.  ,  1+1j])  
print  '我們的數組是：'  
print a 
print  '\n'  
print  '調用 real() 函數：'  
print np.real(a)  
print  '\n'  
print  '調用 imag() 函數：'  
print np.imag(a)  
print  '\n'  
print  '調用 conj() 函數：'  
print np.conj(a)  
print  '\n'  
print  '調用 angle() 函數：'  
print np.angle(a)  
print  '\n'  
print  '再次調用 angle() 函數(以角度制返回)：'  
print np.angle(a, deg =  True)

輸出如下：

我們的數組是：
[ 0.-5.6j 0.+0.2j 11.+0.j 1.+1.j ]

調用 real() 函數：
[ 0. 0. 11. 1.]

調用 imag() 函數：
[-5.6 0.2 0. 1. ]

調用 conj() 函數：
[ 0.+5.6j 0.-0.2j 11.-0.j 1.-1.j ]

調用 angle() 函數：
[-1.57079633 1.57079633 0. 0.78539816]

再次調用 angle() 函數(以角度制返回)：
[-90. 90. 0. 45.]