乾貨 | 50題帶你玩轉numpy
這是在stackoverflow和numpy文件裡彙總的numpy練習題，目的是為新老使用者提供快速參考。
1。 Import the numpy package under the name
np
（★☆☆）
匯入numpy包，命名為
np
import
numpy
as
np
2。 Print the numpy version and the configuration （★☆☆）
列印numpy版本和配置
（
np
。
__version__
）
np
。
show_config
（）
3。 Create a null vector of size 10 （★☆☆）
建立一個10*10的0填充的陣列
Z
=
np
。
zeros
（
10
）
（
Z
）
4。 How to find the memory size of any array （★☆☆）
如何檢視陣列佔記憶體大小
Z
=
np
。
zeros
（（
10
，
10
））
（
“
%d
bytes”
%
（
Z
。
size
*
Z
。
itemsize
））
5。 How to get the documentation of the numpy add function from the command line？ （★☆☆）
如何在命令列下檢視numpy add函式文件
%
run
`
python
-
c
“import numpy； numpy。info（numpy。add）”
`
6。 Create a null vector of size 10 but the fifth value which is 1 （★☆☆）
建立一個長度為10的0陣列，第5個值為1
Z
=
np
。
zeros
（
10
）
Z
［
4
］
=
1
（
Z
）
7。 Create a vector with values ranging from 10 to 49 （★☆☆）
建立一個值從10到49的陣列
Z
=
np
。
arange
（
10
，
50
）
（
Z
）
8。 Reverse a vector （first element becomes last） （★☆☆）
反轉陣列（第一個元素變成最後一個）
Z
=
np
。
arange
（
50
）
Z
=
Z
［：：
-
1
］
（
Z
）
9。 Create a 3x3 matrix with values ranging from 0 to 8 （★☆☆）
建立一個從0~8的3*3矩陣
Z
=
np
。
arange
（
9
）
。
reshape
（
3
，
3
）
（
Z
）
10。 Find indices of non-zero elements from ［1，2，0，0，4，0］ （★☆☆）
從［1，2，0，0，4，0］中找到非0元素的索引
nz
=
np
。
nonzero
（［
1
，
2
，
0
，
0
，
4
，
0
］）
（
nz
）
11。 Create a 3x3 identity matrix （★☆☆）
生成一個3*3的對角矩陣
Z
=
np
。
eye
（
3
）
（
Z
）
12。 Create a 3x3x3 array with random values （★☆☆）
建立一個3
3
3的隨機值陣列
Z
=
np
。
random
。
random
（（
3
，
3
，
3
））
（
Z
）
13。 Create a 10x10 array with random values and find the minimum and maximum values （★☆☆）
建立一個10*10的隨機值陣列，並找到最大最小值
Z
=
np
。
random
。
random
（（
10
，
10
））
Zmin
，
Zmax
=
Z
。
min
（），
Z
。
max
（）
（
Zmin
，
Zmax
）
14。 Create a random vector of size 30 and find the mean value （★☆☆）
建立一個長度為30的隨機值陣列，並找到平均值
Z
=
np
。
random
。
random
（
30
）
m
=
Z
。
mean
（）
（
m
）
15。 Create a 2d array with 1 on the border and 0 inside （★☆☆）
建立一個四邊為1，中間為0的二維陣列，
Z
=
np
。
ones
（（
10
，
10
））
Z
［
1
：
-
1
，
1
：
-
1
］
=
0
（
Z
）
16。 How to add a border （filled with 0‘s） around an existing array？ （★☆☆）
如何給一個已經存在的陣列新增邊（填充0）
Z
=
np
。
ones
（（
5
，
5
））
Z
=
np
。
pad
（
Z
，
pad_width
=
1
，
mode
=
’constant‘
，
constant_values
=
0
）
（
Z
）
17。 What is the result of the following expression？ （★☆☆）
看看下面表示式的結果是什麼？
（
0
*
np
。
nan
）
（
np
。
nan
==
np
。
nan
）
（
np
。
inf
>
np
。
nan
）
（
np
。
nan
-
np
。
nan
）
（
np
。
nan
in
set
（［
np
。
nan
］））
（
0。3
==
3
*
0。1
）
18。 Create a 5x5 matrix with values 1，2，3，4 just below the diagonal （★☆☆）
建立一個5*5矩陣，對角線下方值為1，2，3，4
Z
=
np
。
diag
（
1
+
np
。
arange
（
4
），
k
=-
1
）
（
Z
）
19。 Create a 8x8 matrix and fill it with a checkerboard pattern （★☆☆）
建立一個8*8矩陣，並用棋盤圖案填充
Z
=
np
。
zeros
（（
8
，
8
），
dtype
=
int
）
Z
［
1
：：
2
，：：
2
］
=
1
Z
［：：
2
，
1
：：
2
］
=
1
（
Z
）
20。 Consider a （6，7，8） shape array， what is the index （x，y，z） of the 100th element？
給定一個6
7
8的三維矩陣，求100個元素的索引是什麼？
（
np
。
unravel_index
（
99
，（
6
，
7
，
8
）））
21。 Create a checkerboard 8x8 matrix using the tile function （★☆☆）
使用tile函式建立8*8的棋盤矩陣
Z
=
np
。
tile
（
np
。
array
（［［
0
，
1
］，［
1
，
0
］］），
（
4
，
4
））
（
Z
）
22。 Normalize a 5x5 random matrix （★☆☆）
對一個5*5矩陣標準化處理
Z
=
np
。
random
。
random
（（
5
，
5
））
Z
=
（
Z
-
np
。
mean
（
Z
））
/
（
np
。
std
（
Z
））
（
Z
）
23。 Create a custom dtype that describes a color as four unsigned bytes （RGBA） （★☆☆）
新建一個dtype型別用來描述一個顏色（RGBA）
color = np。dtype（［（“r”， np。ubyte， 1），
（“g”， np。ubyte， 1），
（“b”， np。ubyte， 1），
（“a”， np。ubyte， 1）］）
24。 Multiply a 5x3 matrix by a 3x2 matrix （real matrix product） （★☆☆）
5*3矩陣和3*2矩陣相乘
Z
=
np
。
dot
（
np
。
ones
（（
5
，
3
）），
np
。
ones
（（
3
，
2
）））
（
Z
）
# Alternative solution， in Python 3。5 and above
Z
=
np
。
ones
（（
5
，
3
））
@
np
。
ones
（（
3
，
2
））
（
Z
）
25。 Given a 1D array， negate all elements which are between 3 and 8， in place。 （★☆☆）
給定一個一維陣列，將第3~8個元素取反
# Author： Evgeni Burovski
Z
=
np
。
arange
（
11
）
Z
［（
3
<
Z
）
&
（
Z
<=
8
）］
*=
-
1
（
Z
）
26。 What is the output of the following script？ （★☆☆）
看看下面指令碼的輸出是什麼？
# Author： Jake VanderPlas
（
sum
（
range
（
5
），
-
1
））
from
numpy
import
*
（
sum
（
range
（
5
），
-
1
））
27。 Consider an integer vector Z， which of these expressions are legal？ （★☆☆）
給定一個整數陣列Z，看看下面哪個表示式是合法的？
Z
**
Z
2
<<
Z
>>
2
Z
<-
Z
1
j
*
Z
Z
/
1
/
1
Z
<
Z
>
Z
28。 What are the result of the following expressions？
下面表示式的結果是什麼？
（
np
。
array
（
0
）
/
np
。
array
（
0
））
（
np
。
array
（
0
）
//
np
。
array
（
0
））
（
np
。
array
（［
np
。
nan
］）
。
astype
（
int
）
。
astype
（
float
））
29。 How to round away from zero a float array ？ （★☆☆）
如何對陣列進行四捨五入操作？
# Author： Charles R Harris
Z
=
np
。
random
。
uniform
（
-
10
，
+
10
，
10
）
（
np
。
copysign
（
np
。
ceil
（
np
。
abs
（
Z
）），
Z
））
30。 How to find common values between two arrays？ （★☆☆）
如何找出兩個陣列的共同值？
Z1
=
np
。
random
。
randint
（
0
，
10
，
10
）
Z2
=
np
。
random
。
randint
（
0
，
10
，
10
）
（
np
。
intersect1d
（
Z1
，
Z2
））
31。 How to ignore all numpy warnings （not recommended）？ （★☆☆）
如何忽略所有numpy警告？
# Suicide mode on
defaults
=
np
。
seterr
（
all
=
“ignore”
）
Z
=
np
。
ones
（
1
）
/
0
# Back to sanity
_
=
np
。
seterr
（
**
defaults
）
An equivalent way， with a context manager：
with
np
。
errstate
（
divide
=
’ignore‘
）：
Z
=
np
。
ones
（
1
）
/
0
32。 Is the following expressions true？ （★☆☆）
下面表示式正確嗎？
np
。
sqrt
（
-
1
）
==
np
。
emath
。
sqrt
（
-
1
）
33。 How to get the dates of yesterday， today and tomorrow？ （★☆☆）
如何獲得昨天、今天、明天的日期？
yesterday
=
np
。
datetime64
（
’today‘
，
’D‘
）
-
np
。
timedelta64
（
1
，
’D‘
）
today
=
np
。
datetime64
（
’today‘
，
’D‘
）
tomorrow
=
np
。
datetime64
（
’today‘
，
’D‘
）
+
np
。
timedelta64
（
1
，
’D‘
）
34。 How to get all the dates corresponding to the month of July 2016？ （★★☆）
如何獲得2016年7月對應的所有日期？
Z
=
np
。
arange
（
’2016-07‘
，
’2016-08‘
，
dtype
=
’datetime64［D］‘
）
（
Z
）
35。 How to compute （（A+B）*（-A/2）） in place （without copy）？ （★★☆）
如何計算（（A+B）*（-A/2）） ？
A
=
np
。
ones
（
3
）
*
1
B
=
np
。
ones
（
3
）
*
2
C
=
np
。
ones
（
3
）
*
3
np
。
add
（
A
，
B
，
out
=
B
）
np
。
divide
（
A
，
2
，
out
=
A
）
np
。
negative
（
A
，
out
=
A
）
np
。
multiply
（
A
，
B
，
out
=
A
）
36。 Extract the integer part of a random array using 5 different methods （★★☆）
提取隨機數列整數部分的五種方法
Z
=
np
。
random
。
uniform
（
0
，
10
，
10
）
（
Z
-
Z
%
1
）
（
np
。
floor
（
Z
））
（
np
。
ceil
（
Z
）
-
1
）
（
Z
。
astype
（
int
））
（
np
。
trunc
（
Z
））
37。 Create a 5x5 matrix with row values ranging from 0 to 4 （★★☆）
建立一個5*5的矩陣，每一行值為1~4
Z
=
np
。
zeros
（（
5
，
5
））
Z
+=
np
。
arange
（
5
）
（
Z
）
38。 Consider a generator function that generates 10 integers and use it to build an array （★☆☆）
給定一個生成器函式，可以生成10個整數，使用它來建立一個數組
def
generate
（）：
for
x
in
range
（
10
）：
yield
x
Z
=
np
。
fromiter
（
generate
（），
dtype
=
float
，
count
=-
1
）
（
Z
）
39。 Create a vector of size 10 with values ranging from 0 to 1， both excluded （★★☆）
建立一個長度為10的陣列，值為0~1之間，不包含首尾
Z
=
np
。
linspace
（
0
，
1
，
11
，
endpoint
=
False
）［
1
：］
（
Z
）
40。 Create a random vector of size 10 and sort it （★★☆）
建立一個長度為10的陣列，並做排序操作
Z
=
np
。
random
。
random
（
10
）
Z
。
sort
（）
（
Z
）
41。 How to sum a small array faster than np。sum？ （★★☆）
如何對一個數組進行相加操作，並且速度快於np。sum
# Author： Evgeni Burovski
Z
=
np
。
arange
（
10
）
np
。
add
。
reduce
（
Z
）
42。 Consider two random array A and B， check if they are equal （★★☆）
給定兩個隨機陣列A和B，驗證它們是否相等
A
=
np
。
random
。
randint
（
0
，
2
，
5
）
B
=
np
。
random
。
randint
（
0
，
2
，
5
）
# Assuming identical shape of the arrays and a tolerance for the comparison of values
equal
=
np
。
allclose
（
A
，
B
）
（
equal
）
# Checking both the shape and the element values， no tolerance （values have to be exactly equal）
equal
=
np
。
array_equal
（
A
，
B
）
（
equal
）
43。 Make an array immutable （read-only） （★★☆）
使一個數組不變（只讀）
Z
=
np
。
zeros
（
10
）
Z
。
flags
。
writeable
=
False
Z
［
0
］
=
1
44。 Consider a random 10x2 matrix representing cartesian coordinates， convert them to polar coordinates （★★☆）
給定表示笛卡爾座標的一個10*2的隨機矩陣，將其轉換為極座標
Z
=
np
。
random
。
random
（（
10
，
2
））
X
，
Y
=
Z
［：，
0
］，
Z
［：，
1
］
R
=
np
。
sqrt
（
X
**
2
+
Y
**
2
）
T
=
np
。
arctan2
（
Y
，
X
）
（
R
）
（
T
）
45。 Create random vector of size 10 and replace the maximum value by 0 （★★☆）
建立一個長度為10的隨機矩陣，並將最大值替換為0
Z
=
np
。
random
。
random
（
10
）
Z
［
Z
。
argmax
（）］
=
0
（
Z
）
46。 Create a structured array with
x
and
y
coordinates covering the ［0，1］x［0，1］ area （★★☆）
建立具有x和y座標的結構化陣列，它們覆蓋［0，1］ x ［0，1］區域
Z
=
np
。
zeros
（（
5
，
5
），
［（
’x‘
，
float
），（
’y‘
，
float
）］）
Z
［
’x‘
］，
Z
［
’y‘
］
=
np
。
meshgrid
（
np
。
linspace
（
0
，
1
，
5
），
np
。
linspace
（
0
，
1
，
5
））
（
Z
）
47。 Given two arrays， X and Y， construct the Cauchy matrix C （Cij =1/（xi - yj））
給定兩個陣列X和Y，構造柯西矩陣C（Cij = 1 /（xi-yj））
# Author： Evgeni Burovski
X
=
np
。
arange
（
8
）
Y
=
X
+
0。5
C
=
1。0
/
np
。
subtract
。
outer
（
X
，
Y
）
（
np
。
linalg
。
det
（
C
））
48。 Print the minimum and maximum representable value for each numpy scalar type （★★☆）
列印每種numpy標量型別的最小和最大可表示值
for
dtype
in
［
np
。
int8
，
np
。
int32
，
np
。
int64
］：
（
np
。
iinfo
（
dtype
）
。
min
）
（
np
。
iinfo
（
dtype
）
。
max
）
for
dtype
in
［
np
。
float32
，
np
。
float64
］：
（
np
。
finfo
（
dtype
）
。
min
）
（
np
。
finfo
（
dtype
）
。
max
）
（
np
。
finfo
（
dtype
）
。
eps
）
49。 How to print all the values of an array？ （★★☆）
如何列印陣列中所有值
np
。
set_printoptions
（
threshold
=
np
。
nan
）
Z
=
np
。
zeros
（（
16
，
16
））
（
Z
）
50。 How to find the closest value （to a given scalar） in a vector？ （★★☆）
如何在陣列中找到最接近給定值的值
Z
=
np
。
arange
（
100
）
v
=
np
。
random
。
uniform
（
0
，
100
）
index
=
（
np
。
abs
（
Z
-
v
））
。
argmin
（）
（
Z
［
index
］）
本文翻譯自：
https：//
github。com/rougier/nump
y-100
