`numpy` --- การดำเนินการอาร์เรย์ที่เข้ากันได้กับ numpy¶

โมดูลย่อย numpy ของ ulab มอบ API ที่เข้ากันได้กับ numpy โดยสร้างขึ้นรอบ ๆ ชนิดอาร์เรย์ n มิติ ndarray ซึ่งนำชุดย่อยที่คัดสรรแล้วของ CPython numpy มาใช้งาน ได้แก่ การสร้างอาร์เรย์ คณิตศาสตร์เชิงองค์ประกอบ การลดค่าและสถิติ พีชคณิตเชิงเส้น FFT การสร้างตัวเลขสุ่ม การฟิตพหุนาม และ I/O พื้นฐาน

โมดูลย่อยนี้มักถูกนำเข้าด้วยชื่อ np

from ulab import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4], dtype=np.float)
b = np.linspace(0, 1, num=5)
c = np.dot(a.reshape((2, 2)), a.reshape((2, 2)))

Each dtype argument is one of the integer constants exposed at module level: numpy.bool, numpy.uint8, numpy.int8, numpy.uint16, numpy.int16, and numpy.float (the default). The result type ndarray refers to numpy.ndarray.

โมดูลย่อย¶

class `ndarray` --- อาร์เรย์ n มิติ¶

ndarray คือคอนเทนเนอร์ n มิติที่รู้จัก dtype ซึ่งเป็นแกนหลักของ numpy / ulab ข้อมูลถูกเก็บในบล็อกต่อเนื่องซึ่งการตีความถูกอธิบายโดยส่วนหัวขนาดเล็ก (dtype, shape, strides, ndim, itemsize) การดำเนินการหลายอย่าง เช่น reshape, transpose, การแบ่งส่วน จะปรับแค่ส่วนหัวจึงมีต้นทุนต่ำ ส่วนเมธอดที่จัดสรรหน่วยความจำใหม่ (copy, flatten, เลขคณิตส่วนใหญ่) จะคืนอาร์เรย์หนาแน่นใหม่

ชนิดเดียวกันนี้เข้าถึงได้ในชื่อ ulab.ndarray, numpy.ndarray และ (ในหน้านี้) เพียงแค่ ndarray

class numpy.ndarray(values: ndarray | bytes | list | tuple, *, dtype: int = numpy.float)¶

สร้าง ndarray ใหม่

พารามิเตอร์:

values -- ข้อมูลต้นทาง อาจเป็น ndarray อื่น (ซึ่งจะถูก deep copy พร้อมแปลงชนิดหาก dtype ต่างกัน) หรือ iterable ใด ๆ ของ MicroPython อาร์เรย์ซ้อนกันหลายมิติจะสร้างอาร์เรย์หลายมิติ โดย iterable ชั้นในทุกตัวต้องมีความยาวเท่ากัน ไม่เช่นนั้นจะเกิด ValueError
dtype -- Element type for the new array. One of the type-code integers exposed by numpy (numpy.bool, numpy.uint8, numpy.int8, numpy.uint16, numpy.int16, and numpy.float), or a dtype instance. Defaults to numpy.float.

ฟังก์ชันโรงงาน numpy.array คือวิธีทั่วไปในการสร้าง ndarray ซึ่งจะส่งต่อไปยัง constructor นี้

byteswap(*, inplace: bool = False) → ndarray¶

Swap the byte order of every element. For uint16, int16, and float arrays this reverses the per-element byte order, which is useful when consuming data from peripherals whose endianness does not match the microcontroller's. For single-byte dtypes (bool, uint8, int8) this is a no-op that returns a view or copy.

หาก inplace เป็น False (ค่าเริ่มต้น) จะคืน ndarray ใหม่และต้นฉบับจะไม่ถูกแตะต้อง หาก inplace เป็น True ไบต์ของ self จะถูกสลับในที่และคืน view ของ self

copy() → ndarray¶: คืนสำเนา deep copy แบบหนาแน่นใหม่ของอาร์เรย์ สำเนานี้เป็นเจ้าของข้อมูลของตัวเอง การแก้ไขจะไม่กระทบต้นฉบับ

flatten(*, order: str = 'C') → ndarray¶

คืนสำเนาแบบหนึ่งมิติใหม่ของอาร์เรย์

พารามิเตอร์:: order -- 'C' (ค่าเริ่มต้น) จะท่องข้อมูลตามลำดับ C (แกนสุดท้ายเปลี่ยนเร็วที่สุด) ส่วน 'F' จะท่องตามลำดับ Fortran (แกนแรกเปลี่ยนเร็วที่สุด)

reshape(shape: int | tuple[int, ...]) → ndarray¶: คืน view ของอาร์เรย์ที่มีรูปร่างใหม่ จำนวนองค์ประกอบทั้งหมดต้องไม่เปลี่ยนแปลง ไม่เช่นนั้นจะเกิด ValueError มีให้ใช้เฉพาะเมื่อ ULAB_MAX_DIMS > 1 เทียบเท่ากับการกำหนดค่าให้ shape

sort(*, axis: int | None = -1) → None¶

เรียงลำดับอาร์เรย์ในที่

พารามิเตอร์:: axis -- แกนที่ใช้เรียงลำดับ -1 (ค่าเริ่มต้น) จะเรียงตามแกนสุดท้าย ส่วน None จะ flatten อาร์เรย์ก่อนแล้วจึงเรียง

tobytes() → bytearray¶: คืน bytearray ที่เป็น alias ของบัฟเฟอร์ข้อมูลพื้นฐานของอาร์เรย์ การเขียนผ่าน bytearray ที่คืนมาจะแก้ไขอาร์เรย์ในที่ จะเกิด ValueError หากอาร์เรย์ไม่หนาแน่น (เช่น sliced view)

tolist() → list¶: คืนเนื้อหาของอาร์เรย์เป็น Python list (อาจซ้อนกัน) ความลึกของการซ้อนเท่ากับ ndim

transpose() → ndarray¶: คืน transpose ของอาร์เรย์ (แกนกลับ) สำหรับอาร์เรย์หนึ่งมิติจะคืน self มีให้ใช้เฉพาะเมื่อ ULAB_MAX_DIMS > 1 แอตทริบิวต์ T คือ shorthand ของเมธอดนี้

dtype: dtype | int¶: ชนิดข้อมูลขององค์ประกอบของอาร์เรย์ คืนอินสแตนซ์ dtype เมื่อ firmware สร้างด้วย ULAB_HAS_DTYPE_OBJECT เปิดใช้งาน มิฉะนั้นจะคืนรหัสชนิดแบบอักขระเดี่ยวเป็นจำนวนเต็ม

flat: flatiter¶: iterator แบบ flat ที่ yield ทุกองค์ประกอบของอาร์เรย์ตามลำดับ C ต่างจาก flatten() การวนซ้ำ flat จะไม่จัดสรรอาร์เรย์ใหม่

itemsize: int¶: ขนาดในหน่วยไบต์ขององค์ประกอบอาร์เรย์เดี่ยว ซึ่งได้มาจาก dtype

ndim: int¶: จำนวนมิติของอาร์เรย์ (ความยาวของ shape)

shape: tuple[int, ...]¶: ความยาวของอาร์เรย์ตามแต่ละแกน การกำหนด tuple ให้ shape จะ reshape อาร์เรย์ในที่ (เทียบเท่ากับ reshape())

size: int¶: จำนวนองค์ประกอบทั้งหมดในอาร์เรย์ (ผลคูณของ shape)

strides: tuple[int, ...]¶: จำนวนไบต์ที่ต้องก้าวในหน่วยความจำตามแต่ละแกนเพื่อไปยังองค์ประกอบถัดไปตามแกนนั้น

T: ndarray¶: Transpose ของอาร์เรย์ เทียบเท่ากับ transpose()

โอเปอเรเตอร์ที่รองรับ¶

ndarray instances support the following operators. Binary operators broadcast their operands following standard numpy broadcasting rules and follow numpy's upcasting rules (e.g. uint8 + int8 => int16, uint16 + int16 => float).

Arithmetic (binary): +, -, *, /, //, %, **. Reflected (right-hand) operands and the in-place variants +=, -=, *=, /=, %=, **= are also supported. Both ndarray-with-ndarray and ndarray-with-scalar forms are accepted.

การเปรียบเทียบ: ==, !=, <, <=, >, >= แต่ละตัวคืน boolean ndarray ของรูปร่างที่ broadcast แล้ว

Bitwise (integer arrays only): &, |, ^. Applying these to a float array raises TypeError.

แบบ Unary: + (คืนสำเนา), - (ค่าลบ; กับ dtype ไม่มีเครื่องหมายค่าจะ wrap modulo \(2^N\)), abs() (ค่าสัมบูรณ์เชิงองค์ประกอบ; กับ dtype ไม่มีเครื่องหมายคืนสำเนาโดยไม่คำนวณ), ~ (การกลับบิต เฉพาะ dtype จำนวนเต็ม), len() (คืนความยาวของแกนแรก)

การ index และ slicing: a[i], a[i, j, ...], a[start:stop:step], การ index ด้วย boolean-mask (a[mask]) และการ index ด้วยอาร์เรย์จำนวนเต็ม (fancy) ทั้งหมดรองรับทั้งการอ่านและเขียน

การวนซ้ำ: การวนซ้ำบน ndarray จะ yield sub-array ตามแกนแรก (ทีละองค์ประกอบสำหรับอาร์เรย์ 1 มิติ) ใช้ flat เพื่อวนซ้ำทุกองค์ประกอบ scalar โดยไม่คำนึงถึงจำนวนมิติ

โอเปอเรเตอร์คูณเมทริกซ์ @ ยังไม่ถูกนำมาใช้งาน ให้ใช้ numpy.dot (np.dot(a, b)) แทน

โอเปอเรเตอร์ shift (<<, >>) ยังไม่ถูกนำมาใช้งานในระดับโอเปอเรเตอร์ ให้ใช้ numpy.left_shift และ numpy.right_shift สำหรับการ shift จำนวนเต็มเชิงองค์ประกอบ

การสร้างอาร์เรย์¶

numpy.array(values: ndarray | list | tuple, *, dtype: int = float) → ndarray¶: สร้าง ndarray ใหม่จาก iterable ซ้อนกันของตัวเลข เป็น constructor สำรองที่เทียบเท่ากับ numpy.ndarray

numpy.arange(start: int | float, stop: int | float | None = None, step: int | float = 1, *, dtype: int | None = None) → ndarray¶: คืนค่าที่เว้นระยะสม่ำเสมอบนช่วงกึ่งเปิด [start, stop) หากมีอาร์กิวเมนต์ตำแหน่งเพียงตัวเดียวจะถือเป็น stop โดย start = 0 หากละ dtype ไว้จะอนุมานจากอินพุต (จำนวนเต็มหาก start, stop, step ทั้งหมดเป็น int และอยู่ในช่วง)

numpy.asarray(a: ndarray | list | tuple, *, dtype: int | None = None) → ndarray¶: หาก a เป็น ndarray ที่มี dtype ตรงกับ dtype (หรือ dtype เป็น None) จะคืน a โดยไม่เปลี่ยนแปลง มิฉะนั้นจะสร้างอาร์เรย์ใหม่ (พร้อมแปลง dtype ที่ร้องขอเมื่อระบุ) Iterable จะถูกแปลงเช่นเดียวกับ numpy.array

numpy.concatenate(arrays: tuple, *, axis: int = 0) → ndarray¶: ต่อลำดับของ ndarray ตาม axis ที่มีอยู่ อาร์เรย์อินพุตทั้งหมดต้องมี dtype, ndim และรูปร่างที่เหมือนกันในทุกแกนนอกจาก axis

numpy.diag(a: ndarray, *, k: int = 0) → ndarray¶: สำหรับ a แบบ 2 มิติ คืนอาร์เรย์ 1 มิติที่ประกอบด้วย diagonal ที่ k สำหรับ a แบบ 1 มิติ คืนอาร์เรย์สี่เหลี่ยมจัตุรัส 2 มิติที่มี a อยู่บน diagonal ที่ k โดย k อาจเป็นบวก (เหนือ diagonal หลัก) หรือลบ (ใต้ diagonal หลัก)

numpy.empty(shape: int | tuple[int, ...], *, dtype: int = float) → ndarray¶: เป็น alias ของ zeros คืนอาร์เรย์ที่เต็มไปด้วยศูนย์ตาม shape และ dtype (ulab จะไม่ปล่อยบัฟเฟอร์ไว้โดยไม่ได้กำหนดค่า)

numpy.eye(N: int, M: int | None = None, k: int = 0, *, dtype: int = float) → ndarray¶: คืนอาร์เรย์ N x M แบบ 2 มิติ (สี่เหลี่ยมจัตุรัส N x N หาก M เป็น None) ที่มีค่าหนึ่งบน diagonal ที่ k และค่าศูนย์ที่อื่น

numpy.frombuffer(buffer: bytes, *, dtype: int = float, count: int = -1, offset: int = 0) → ndarray¶: ตีความออบเจกต์ buffer-protocol เป็น ndarray 1 มิติของ dtype โดย count คือจำนวนรายการที่อ่าน (-1 อ่านทุกรายการที่มี) และ offset ข้ามไบต์จำนวนนั้นที่ต้นบัฟเฟอร์

numpy.full(shape: int | tuple[int, ...], fill_value: int | float | bool, *, dtype: int = float) → ndarray¶: คืนอาร์เรย์ใหม่ตาม shape และ dtype โดยทุกองค์ประกอบตั้งค่าเป็น fill_value

numpy.linspace(start: float, stop: float, num: int = 50, *, endpoint: bool = True, retstep: bool = False, dtype: int = float) → ndarray | tuple[ndarray, float]¶: Return num evenly spaced samples over the closed interval [start, stop] (or half-open if endpoint is False). When retstep is True, return a tuple (samples, step).

numpy.logspace(start: float, stop: float, num: int = 50, *, base: float = 10.0, endpoint: bool = True, dtype: int = float) → ndarray¶: คืน num ตัวอย่างที่เว้นระยะสม่ำเสมอบน log scale โดยผลลัพธ์เริ่มที่ base ** start และสิ้นสุดที่ base ** stop

numpy.meshgrid(*xi: ndarray, indexing: str = 'xy') → tuple[ndarray, ...]¶: คืน tuple ของเมทริกซ์พิกัดจากลำดับของอาร์เรย์พิกัดหนึ่งมิติ เมื่อ indexing เป็น 'xy' (ค่าเริ่มต้น) อินพุตสองตัวแรกจะถูกถือเป็นพิกัด Cartesian และแกนผลลัพธ์จะถูกสลับ เมื่อ 'ij' จะใช้การ index แบบเมทริกซ์ การนำไปใช้สอดคล้องกับ NumPy ที่เทียบเท่าด้วย copy=True และ sparse=False

numpy.ones(shape: int | tuple[int, ...], *, dtype: int = float) → ndarray¶: คืนอาร์เรย์ใหม่ตาม shape และ dtype ที่เต็มไปด้วยค่าหนึ่ง

numpy.zeros(shape: int | tuple[int, ...], *, dtype: int = float) → ndarray¶: คืนอาร์เรย์ใหม่ตาม shape และ dtype ที่เต็มไปด้วยค่าศูนย์

การตรวจสอบ / การพิมพ์¶

numpy.get_printoptions() → dict¶: คืนตัวเลือกการพิมพ์อาร์เรย์ปัจจุบันเป็น dict ที่มีคีย์ threshold และ edgeitems

numpy.set_printoptions(*, threshold: int | None = None, edgeitems: int | None = None) → None¶: ตั้งค่าตัวเลือกการพิมพ์อาร์เรย์ threshold คือจำนวนสูงสุดขององค์ประกอบอาร์เรย์ที่พิมพ์แบบเต็ม ส่วน edgeitems คือจำนวนรายการที่แสดงที่ปลายแต่ละด้านของแกนเมื่อสรุปอาร์เรย์

numpy.ndinfo(array: ndarray) → None¶: พิมพ์ข้อมูลวินิจฉัย (shape, strides, dtype, itemsize, ...) เกี่ยวกับ array

numpy.size(a: ndarray, *, axis: int | None = None) → int¶: คืนจำนวนองค์ประกอบของ a ตาม axis หาก axis เป็น None จะคืนจำนวนองค์ประกอบทั้งหมด (ผลคูณของ ndarray.shape)

การเปรียบเทียบ¶

numpy.clip(a: ndarray | int | float, a_min: ndarray | int | float, a_max: ndarray | int | float) → ndarray | int | float¶: ตัดค่าของ a ให้ a_min <= result <= a_max เทียบเท่ากับ maximum(a_min, minimum(a, a_max)) โดยการ broadcast ใช้กฎเดียวกับ minimum

numpy.equal(x1: ndarray | int | float, x2: ndarray | int | float) → ndarray | bool¶: x1 == x2 เชิงองค์ประกอบ คืน boolean ndarray (หรือ bool scalar หากอินพุตทั้งสองเป็น scalar) ให้ไว้เพื่อความสามารถในการพกพา โอเปอเรเตอร์ == บนอาร์เรย์ให้ผลลัพธ์เดียวกัน

numpy.not_equal(x1: ndarray | int | float, x2: ndarray | int | float) → ndarray | bool¶: x1 != x2 เชิงองค์ประกอบ คู่ตรงข้ามของ boolean กับ equal

numpy.isfinite(x: ndarray | int | float) → ndarray | bool¶: คืนอาร์เรย์ boolean (หรือ scalar) ที่เป็น True เมื่ออินพุตมีค่าจำกัด อินพุตจำนวนเต็มมีค่าจำกัดเสมอ

numpy.isinf(x: ndarray | int | float) → ndarray | bool¶: คืนอาร์เรย์ boolean (หรือ scalar) ที่เป็น True เมื่ออินพุตเป็นอนันต์ อินพุตจำนวนเต็มไม่มีทางเป็นอนันต์

numpy.maximum(x1: ndarray | int | float, x2: ndarray | int | float) → ndarray | int | float¶: ค่าสูงสุดเชิงองค์ประกอบของสองอาร์เรย์ / scalar อาร์กิวเมนต์จะถูก broadcast รวมกัน หาก dtype ต่างกัน output จะถูก upcast

numpy.minimum(x1: ndarray | int | float, x2: ndarray | int | float) → ndarray | int | float¶: ค่าต่ำสุดเชิงองค์ประกอบของสองอาร์เรย์ / scalar คู่ตรงข้ามกับ maximum

numpy.nonzero(a: ndarray) → tuple[ndarray, ...]¶: คืน tuple ของ ndarray หนึ่งตัวต่อมิติของ a ที่ประกอบด้วย index ขององค์ประกอบที่ไม่ใช่ศูนย์ของ a

numpy.where(condition: ndarray | int | float, x: ndarray | int | float, y: ndarray | int | float) → ndarray¶: คืน ndarray ที่องค์ประกอบมาจาก x ที่ condition เป็น truthy และจาก y ในกรณีอื่น อินพุตสามตัวจะถูก broadcast รวมกัน dtype ผลลัพธ์คือ upcast ของ x และ y

การลดค่าเชิงตัวเลข¶

numpy.all(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None) → ndarray | bool¶: ทดสอบว่าองค์ประกอบทั้งหมดตาม axis ประเมินเป็น True หรือไม่ ด้วย axis=None (ค่าเริ่มต้น) อาร์เรย์แบบ flatten จะถูกทดสอบและคืน bool เดี่ยว

numpy.any(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None) → ndarray | bool¶: ทดสอบว่ามีองค์ประกอบใดตาม axis ประเมินเป็น True หรือไม่ ด้วย axis=None อาร์เรย์แบบ flatten จะถูกทดสอบ

numpy.argmax(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None) → ndarray | int¶: คืน index ขององค์ประกอบสูงสุดตาม axis ด้วย axis=None อาร์เรย์จะถูก flatten และคืนจำนวนเต็มเดี่ยว

numpy.argmin(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None) → ndarray | int¶: คืน index ขององค์ประกอบต่ำสุดตาม axis ด้วย axis=None อาร์เรย์จะถูก flatten และคืนจำนวนเต็มเดี่ยว

numpy.argsort(a: ndarray, *, axis: int = -1) → ndarray¶: คืน ndarray index จำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมายที่รายการจะเรียง a ตามลำดับจากน้อยไปมากตาม axis dtype ผลลัพธ์คือ uint16 ดังนั้นแกนใดก็ตามต้องไม่เกิน 65535 องค์ประกอบ axis=None ไม่รองรับ

numpy.cross(a: ndarray, b: ndarray) → ndarray¶: คืนผลคูณข้ามของสองอาร์เรย์ 1 มิติที่มีความยาว 3

numpy.diff(a: ndarray, *, n: int = 1, axis: int = -1) → ndarray¶: คืนผลต่างไปข้างหน้าแบบไม่ต่อเนื่องลำดับที่ n ของ a ตาม axis โดย n ต้องอยู่ใน 0..9 (stencil การหาอนุพันธ์ถูกเก็บใน int8) ความยาวของ axis จะลดลง n คีย์เวิร์ด prepend และ append ของ numpy ไม่ถูกนำมาใช้งาน

numpy.flip(a: ndarray, *, axis: int | None = None) → ndarray¶: คืนอาร์เรย์ใหม่ที่ลำดับขององค์ประกอบถูกกลับตาม axis ด้วย axis=None อาร์เรย์จะถูกกลับตามทุกแกน

numpy.max(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None, keepdims: bool = False) → ndarray | int | float¶: คืนองค์ประกอบสูงสุดตาม axis ด้วย axis=None (ค่าเริ่มต้น) อาร์เรย์แบบ flatten จะถูกลดเป็น scalar คีย์เวิร์ด out ของ numpy ไม่ถูกนำมาใช้งาน

numpy.min(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None, keepdims: bool = False) → ndarray | int | float¶: คืนองค์ประกอบต่ำสุดตาม axis คู่ตรงข้ามกับ max

numpy.mean(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None, keepdims: bool = False) → ndarray | float¶: คืนค่าเฉลี่ยเลขคณิตตาม axis ด้วย axis=None (ค่าเริ่มต้น) ค่าเฉลี่ยของอาร์เรย์แบบ flatten จะถูกคืนเป็น float

numpy.median(a: ndarray, *, axis: int | None = None) → ndarray | float¶: คืนค่ามัธยฐานตาม axis ด้วย axis=None อาร์เรย์จะถูก flatten ก่อน dtype ผลลัพธ์เป็น float เสมอ

numpy.roll(a: ndarray, shift: int, *, axis: int | None = None) → ndarray¶: คืน a ที่มีองค์ประกอบถูกหมุน (เลื่อนแบบวนรอบ) shift ตำแหน่ง ด้วย axis=None (ค่าเริ่มต้น) อาร์เรย์จะถูก flatten ก่อน การ shift ค่าลบจะหมุนในทิศทางตรงข้าม

numpy.sort(a: ndarray, *, axis: int = -1) → ndarray¶: คืนสำเนาที่เรียงแล้วของ a ตาม axis โดยใช้ heap sort ด้วย axis=None อาร์เรย์จะถูก flatten ก่อน คีย์เวิร์ด kind และ order ของ numpy ไม่ถูกนำมาใช้งาน

numpy.std(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None, ddof: int = 0, keepdims: bool = False) → ndarray | float¶: คืนส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตาม axis โดย ddof คือ delta degrees of freedom ตัวหารที่ใช้คือ N - ddof

numpy.sum(a: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None, keepdims: bool = False) → ndarray | int | float¶: คืนผลรวมตาม axis ด้วย axis=None ผลรวมของอาร์เรย์แบบ flatten จะถูกคืนเป็น scalar

สถิติ¶

numpy.bincount(x: ndarray, *, weights: ndarray | None = None, minlength: int | None = None) → ndarray¶: นับจำนวนการเกิดของแต่ละค่าในอาร์เรย์จำนวนเต็มบวกหนึ่งมิติ x dtype ของ x ต้องเป็น uint8 หรือ uint16 หาก weights ถูกระบุ แต่ละรายการของ x จะมีส่วนร่วมตามน้ำหนักที่ตรงกันแทนที่จะเป็น 1 และผลลัพธ์จะมี dtype float มิฉะนั้น output จะมี dtype uint16 หาก minlength ถูกระบุ อาร์เรย์ผลลัพธ์จะมีองค์ประกอบอย่างน้อยจำนวนนั้น (รายการพิเศษเป็นศูนย์)

numpy.trace(m: ndarray) → int | float¶: คืนผลรวมขององค์ประกอบ diagonal ของเมทริกซ์สี่เหลี่ยมจัตุรัส m ชนิดคืนค่าตาม dtype ของ m (อาร์เรย์จำนวนเต็มได้ int อาร์เรย์ float ได้ float)

การแปลง¶

numpy.compress(condition: ndarray | list | tuple, a: ndarray, *, axis: int | None = None) → ndarray¶: คืน slice ของ a ที่เลือกตาม axis โดย boolean condition ด้วย axis=None จะใช้อาร์เรย์แบบ flatten

numpy.delete(a: ndarray, indices: int | ndarray | list | tuple | range, *, axis: int | None = None) → ndarray¶: คืนสำเนาของ a ที่มีรายการที่ indices ถูกลบออกตาม axis ด้วย axis=None อาร์เรย์จะถูก flatten ก่อน Index ค่าลบนับจากท้ายของ axis โดย indices จะถูกเรียงลำดับภายในก่อนลบ

numpy.dot(m1: ndarray, m2: ndarray) → ndarray | float¶: คืน dot product ของสองอาร์เรย์ สำหรับอาร์เรย์ 1 มิติสองตัวนี่คือ inner product (scalar float) สำหรับอาร์เรย์ 2 มิติคือการคูณเมทริกซ์ โดยมิติด้านในต้องตรงกัน ผลลัพธ์มี dtype float เสมอ

การประมาณ¶

numpy.interp(x: ndarray, xp: ndarray, fp: ndarray, *, left: float | None = None, right: float | None = None) → ndarray¶: การ interpolation เชิงเส้นหนึ่งมิติ xp ต้องเป็นอาร์เรย์ 1 มิติที่เพิ่มขึ้นแบบ monotonic ของค่าอิสระ fp ประกอบด้วยค่าตาม x คือจุดที่ประเมิน interpolant left และ right แทนที่ค่าที่คืนสำหรับ x < xp[0] และ x > xp[-1] ตามลำดับ (ค่าเริ่มต้น: fp[0] และ fp[-1])

numpy.trapz(y: ndarray, x: ndarray | None = None, dx: float = 1.0) → float¶: Integrate y โดยใช้กฎ trapezoidal แบบ composite หาก x ถูกระบุจะให้ตำแหน่งตัวอย่างที่สอดคล้องกับ y มิฉะนั้นจะใช้ระยะห่าง dx โดย y (และ x) ต้องเป็น 1 มิติ

การเลือก¶

numpy.take(a: ndarray, indices: ndarray | list | tuple, *, axis: int | None = None, out: ndarray | None = None, mode: str | None = None) → ndarray¶: นำองค์ประกอบจาก a ที่ indices ที่กำหนดตาม axis ด้วย axis=None จะใช้อาร์เรย์แบบ flatten mode เลือกพฤติกรรมนอกขอบเขต: "raise" (ค่าเริ่มต้น -- เกิด ValueError), "wrap" (modulo ความยาวแกน) หรือ "clip" (ตัดให้อยู่ในช่วงที่ถูกต้อง index ค่าลบไม่อนุญาต) หาก out ถูกระบุผลลัพธ์จะถูกเขียนลงในนั้น

ตรรกะระดับบิต¶

numpy.bitwise_and(x1: ndarray, x2: ndarray) → ndarray¶: AND ระดับบิตเชิงองค์ประกอบของสองอาร์เรย์จำนวนเต็ม รองรับการ broadcast dtype ที่ไม่ใช่จำนวนเต็มจะเกิด exception

numpy.bitwise_or(x1: ndarray, x2: ndarray) → ndarray¶: OR ระดับบิตเชิงองค์ประกอบของสองอาร์เรย์จำนวนเต็ม

numpy.bitwise_xor(x1: ndarray, x2: ndarray) → ndarray¶: XOR ระดับบิตเชิงองค์ประกอบของสองอาร์เรย์จำนวนเต็ม

numpy.left_shift(x1: ndarray, x2: ndarray) → ndarray¶: การ shift ซ้ายระดับบิตเชิงองค์ประกอบของ x1 โดย x2 บิต ทั้งสองอาร์เรย์ต้องมี dtype จำนวนเต็ม

numpy.right_shift(x1: ndarray, x2: ndarray) → ndarray¶: การ shift ขวาระดับบิตเชิงองค์ประกอบของ x1 โดย x2 บิต ทั้งสองอาร์เรย์ต้องมี dtype จำนวนเต็ม

การกรอง¶

numpy.convolve(a: ndarray, v: ndarray) → ndarray¶: คืน convolution เชิงเส้นแบบไม่ต่อเนื่องของสองอาร์เรย์ 1 มิติ รองรับเฉพาะโหมด "full" คีย์เวิร์ด mode ของ numpy ไม่รับ (โหมดอื่นสามารถได้รับโดยการ slice ผลลัพธ์แบบ full) ความยาว output คือ len(a) + len(v) - 1

พหุนาม¶

numpy.polyfit(x: ndarray | list | tuple, y: ndarray | list | tuple, deg: int) → ndarray¶

numpy.polyfit(y: ndarray | list | tuple, deg: int) → ndarray: ฟิตพหุนามดีกรี deg กับจุดข้อมูล (x, y) โดยวิธีกำลังสองน้อยที่สุดและคืนสัมประสิทธิ์พหุนาม (ดีกรีสูงสุดก่อน) หาก x ถูกละเว้น จะใช้ range(len(y)) เกิด ValueError หากความยาวของ x และ y ต่างกัน

numpy.polyval(p: ndarray | list | tuple, x: ndarray | list | tuple | int | float) → ndarray | float¶: ประเมินพหุนามที่มีสัมประสิทธิ์ p (ดีกรีสูงสุดก่อน) ที่ x หาก x เป็น scalar จะคืน float มิฉะนั้นคืน ndarray

I/O¶

numpy.load(file: str) → ndarray¶: อ่านอาร์เรย์ที่เคยเขียนด้วย save จาก file (รูปแบบ .npy อิสระจากแพลตฟอร์มของ numpy) Endianness จะถูกแปลงตามต้องการหากลำดับไบต์ของไฟล์ต่างจากโฮสต์

numpy.loadtxt(file: str, *, delimiter: str | None = None, comments: str = '#', max_rows: int = -1, usecols: int | ndarray | list | tuple | None = None, dtype: int = float, skiprows: int = 0) → ndarray¶: อ่านข้อมูลตัวเลขจาก file ข้อความและคืนเป็น ndarray delimiter มีค่าเริ่มต้นเป็น whitespace comments คือ marker comment บรรทัด max_rows จำกัดจำนวนแถวข้อมูลที่อ่าน (-1 สำหรับทั้งหมด) usecols เลือกคอลัมน์ตาม index และ skiprows ข้ามแถวนำจำนวนนั้น หาก dtype ไม่ใช่ float ค่าจะถูกแปลงโดยการปัดเศษ

numpy.save(file: str, a: ndarray) → None¶: บันทึก a ลงใน file ในรูปแบบ .npy อิสระจากแพลตฟอร์มของ numpy

numpy.savetxt(file: str, a: ndarray, *, delimiter: str = ' ', header: str | None = None, footer: str | None = None, comments: str = '# ') → None¶: เขียน a ลงใน file เป็นข้อความ delimiter คั่นค่าภายในแถว header และ footer หากระบุจะถูกเขียนก่อน/หลังข้อมูล โดยแต่ละบรรทัดนำด้วย comments ค่าจะถูกเขียนเป็นทศนิยม

Universal functions¶

ฟังก์ชันคณิตศาสตร์เชิงองค์ประกอบ แต่ละตัวรับ scalar หรือ ndarray และคืนผลลัพธ์ที่มีรูปร่างตรงกัน (scalar float สำหรับอินพุต scalar, ndarray สำหรับอินพุตอาร์เรย์) เมื่อเรียกด้วย ndarray ผลลัพธ์จะเป็น ndarray ทศนิยมใหม่ คีย์เวิร์ด out ที่เป็นตัวเลือกอาจถูกส่งเพื่อเขียนผลลัพธ์ลงใน ndarray float ที่จัดสรรไว้ล่วงหน้าที่มีขนาดเดียวกัน

numpy.acos(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse cosine (arc cosine) ของแต่ละองค์ประกอบของ x ผลลัพธ์อยู่ในหน่วยเรเดียน

numpy.acosh(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse hyperbolic cosine ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.arctan2(y: ndarray | float, x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse tangent สองอาร์กิวเมนต์ atan2(y, x) เชิงองค์ประกอบ รองรับการ broadcast ระหว่างอินพุตสองตัว

numpy.around(x: ndarray, /, decimals: int = 0) → ndarray¶: ปัดเศษองค์ประกอบของ ndarray x ให้มี decimals ทศนิยมที่กำหนด อาร์กิวเมนต์แรกต้องเป็น ndarray

numpy.asin(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse sine (arc sine) ของแต่ละองค์ประกอบของ x ผลลัพธ์อยู่ในหน่วยเรเดียน

numpy.asinh(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse hyperbolic sine ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.atan(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse tangent (arc tangent) ของแต่ละองค์ประกอบของ x ผลลัพธ์อยู่ในหน่วยเรเดียน

numpy.atanh(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ inverse hyperbolic tangent ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.ceil(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ ceiling (จำนวนเต็มที่เล็กที่สุดที่ไม่น้อยกว่าค่า) ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.cos(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ cosine ของแต่ละองค์ประกอบของ x (ในหน่วยเรเดียน)

numpy.cosh(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ hyperbolic cosine ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.degrees(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: แปลงแต่ละองค์ประกอบของ x จากเรเดียนเป็นองศา

numpy.exp(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: Compute the exponential e**x of each element of x.

numpy.expm1(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ exp(x) - 1 ของแต่ละองค์ประกอบของ x ด้วยความแม่นยำที่ดีขึ้นใกล้ศูนย์

numpy.floor(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ floor (จำนวนเต็มที่ใหญ่ที่สุดที่ไม่เกินค่า) ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.log(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ logarithm ธรรมชาติของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.log10(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ logarithm ฐาน 10 ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.log2(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ logarithm ฐาน 2 ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.radians(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: แปลงแต่ละองค์ประกอบของ x จากองศาเป็นเรเดียน

numpy.sin(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ sine ของแต่ละองค์ประกอบของ x (ในหน่วยเรเดียน)

numpy.sinc(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณฟังก์ชัน sinc ที่ normalize แล้ว sin(pi*x) / (pi*x) ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.sinh(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ hyperbolic sine ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.sqrt(x: ndarray | float, /, *, dtype: int = float) → ndarray | float¶: Compute the square root of each element of x.

numpy.tan(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ tangent ของแต่ละองค์ประกอบของ x (ในหน่วยเรเดียน)

numpy.tanh(x: ndarray | float, /) → ndarray | float¶: คำนวณ hyperbolic tangent ของแต่ละองค์ประกอบของ x

numpy.vectorize(f: Callable[[float], float], /, *, otypes: int | None = None) → Callable¶: คืน callable ที่ใช้ฟังก์ชัน Python f เชิงองค์ประกอบกับ scalar, iterable หรือ ndarray โดย otypes เลือก dtype ผลลัพธ์ (ค่าเริ่มต้น float)

ค่าคงที่¶

numpy.e: float¶: จำนวน Euler \(e \approx 2.71828\)

numpy.pi: float¶: \(\pi \approx 3.14159\)

numpy.inf: float¶: IEEE-754 ค่าอนันต์บวกทศนิยม

numpy.nan: float¶: IEEE-754 ทศนิยม "ไม่ใช่ตัวเลข"

numpy.bool: int¶: รหัส dtype สำหรับอาร์เรย์ boolean (เก็บเป็น uint8)

numpy.uint8: int¶: รหัส dtype สำหรับอาร์เรย์จำนวนเต็มบวก 8 บิต

numpy.int8: int¶: รหัส dtype สำหรับอาร์เรย์จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย 8 บิต

numpy.uint16: int¶: รหัส dtype สำหรับอาร์เรย์จำนวนเต็มบวก 16 บิต

numpy.int16: int¶: รหัส dtype สำหรับอาร์เรย์จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย 16 บิต

numpy.float: int¶: รหัส dtype สำหรับอาร์เรย์ทศนิยม 32 บิต

numpy --- การดำเนินการอาร์เรย์ที่เข้ากันได้กับ numpy¶