在上一期python numpy 模塊中對(duì)概述介紹了numpy 模塊安裝、使用方法、特點(diǎn)等入門知識(shí)。

• numpy 模塊是一個(gè)開(kāi)源的第三方Python庫(kù)，常用于科學(xué)和工程領(lǐng)域，是科學(xué)Python和PyData 生態(tài)系統(tǒng)的核心。
• numpy 模塊易學(xué)易用的特點(diǎn)，基本上覆蓋了初學(xué)者到先進(jìn)科學(xué)研究員的所有人群。
• numpy 模塊除了在matplotlib上應(yīng)用，它還在Pandas、Scipy、scikit-learn等科學(xué)Python中。
• numpy 模塊也包含多維數(shù)組和矩陣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它專門提供了具有n維數(shù)組對(duì)象的ndarray,以及對(duì)其進(jìn)行有效操作的方法。
• numpy 模塊也可用于對(duì)數(shù)組執(zhí)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算，提供高級(jí)數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，以及數(shù)組和矩陣的操作。

眾所周知，numpy 模塊中數(shù)組對(duì)象是其核心功能，我們本期重點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)numpy 數(shù)組相關(guān)內(nèi)容，

1. 什么是 ndarray？

ndarray 概念

數(shù)組是numpy 模塊核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)組是值的網(wǎng)絡(luò)，它的內(nèi)部包含有原始數(shù)據(jù)、如何定義元素以及如何解釋元素的信息。我們可以使用各種方式索引元素網(wǎng)格。

ndarray 是 numpy 模塊中定義 n維數(shù)組類型。ndarray 可以描述同種類型project的集合。

• 同種數(shù)據(jù)類型：numpy 數(shù)組中的所有元素都是同種類類型，如int32，float64等
• 同大小內(nèi)存空間：每個(gè)project占用相同大小內(nèi)存塊
• 同方式解釋：每個(gè)project由object數(shù)據(jù)類型指定，，其中一個(gè)與每個(gè)數(shù)組相關(guān)聯(lián)
• 可以N個(gè)整數(shù)對(duì)project進(jìn)行索引

ndarray 內(nèi)部關(guān)系

從數(shù)組中我們可以提取python對(duì)象表示的如索引是numpy 內(nèi)置數(shù)組標(biāo)量類型之一，我們可以通過(guò)使用數(shù)組標(biāo)量來(lái)輕松操作復(fù)雜的數(shù)據(jù)排列。

通過(guò)以上ndarray 內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們可以看到 ndarray 主要由 dtype、shape、stride組成

• ndarray 指向內(nèi)存映射地址的指針-data對(duì)象
• ndarray 元素解釋形象-dtype對(duì)象
• ndarray 每個(gè)維度的元素之間的間隔-strides對(duì)象（tuple）
• ndarray 對(duì)每個(gè)維度的數(shù)量和大小的描述-shape對(duì)象（tuple）

以上四個(gè)python對(duì)象就可以在ndarray 中通過(guò)索引的方式找到指定位置的數(shù)據(jù)。

同時(shí)我們也調(diào)用np.array().flags 獲取字節(jié)序、讀寫權(quán)限等信息，可知ndarray 底層是C和Fortran 實(shí)現(xiàn)的。

? C_CONTIGUOUS : True
? F_CONTIGUOUS : False
? OWNDATA : True
? WRITEABLE : True
? ALIGNED : True
? WRITEBACKIFCOPY : False
? UPDATEIFCOPY : False

2. ndarray 內(nèi)存結(jié)構(gòu)

ndarray 內(nèi)存結(jié)構(gòu)

我們通過(guò)numpy.array 方法創(chuàng)建一個(gè)2維數(shù)組

numpy.array(object, dtype = None, copy = True, order = None, subok = False, ndmin = 0)

import numpy as np

a = np.array([[1,2],[4,5],[7,8]])

print("dim:",a.ndim)
print("strides:",a.strides)
print("dtype:",a.dtype)
print("data:",a.data)
print("shape:",a.shape)
print(a)

通過(guò)array對(duì)象調(diào)用ndarray 標(biāo)量對(duì)象，可以獲知ndarray 維度大小、元素類型、間隔等信息

通過(guò)上述圖，我們可以知道 ndarray 內(nèi)存主要?jiǎng)澐譃閮刹糠郑?/strong>