Numpy 二元函數(shù)

通用函數(shù)中，接受兩個標量值、并產(chǎn)生一個或多個標量值的情況，這里稱之為二元函數(shù)。

常用的二元函數(shù)，包括算術(shù)運算、比較級運算、求余數(shù)等。

1. 常用算術(shù)運算

1.1 四則運算

當對兩個數(shù)組進行四則運算，可以通過運算函數(shù)完成，需要注意的是數(shù)組必須具有相同的形狀或符合數(shù)組廣播規(guī)則。

四則運算具體函數(shù)說明如下：

案例

創(chuàng)建 2 個數(shù)組：

arr0 = np.array([1,2,3,4,5])
arr1 = np.array([10,20,30,40,50])

觀察四則運算的調(diào)用方法和運算結(jié)果。

數(shù)組相加：

np.add(arr0, arr1)
out:
    array([11, 22, 33, 44, 55])

數(shù)組相減：

np.subtract(arr0, arr1)
out:
    array([ -9, -18, -27, -36, -45])

數(shù)組相乘：

np.multiply(arr0, arr1)
out:
    array([ 10,  40,  90, 160, 250])

數(shù)組相除：

np.divide(arr0, arr1)
out:
    array([0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1])

1.2 求冪運算

numpy.power() 函數(shù)將第一個輸入數(shù)組中的元素作為底數(shù)，計算它與第二個輸入數(shù)組中相應(yīng)元素的冪。

案例

對 arr0 數(shù)組的元素，求三次方：

np.power(arr0, 3)
out:
    array([  1,   8,  27,  64, 125], dtype=int32)

當輸入的第二個參數(shù)是數(shù)組類型時，power 函數(shù)會對第一個數(shù)組中的元素（記為A），根據(jù)第二個數(shù)組中對應(yīng)的元素 B，計算 A^B：

np.power(arr1, arr0)
out:
    array([       10,       400,     27000,   2560000, 312500000], dtype=int32)

1.3 求余數(shù)

numpy.mod() 函數(shù)，是元素級的求余數(shù)計算，傳參方式跟 power 函數(shù)類似。

案例

對 arr0 數(shù)組的元素，求 2 的余數(shù)：

np.mod(arr0, 2)
out:
    array([1, 0, 1, 0, 1], dtype=int32)

類似地，對 arr1 數(shù)組中的元素，分別對 arr0 數(shù)組的元素，求余數(shù)：

np.mod(arr1, arr0)
out:
    array([0, 0, 0, 0, 0], dtype=int32)

2. 比較運算

2.1 最大最小值計算

案例

計算 arr0 和 arr1 之間的最大值：

np.maximum(arr0, arr1)
out:
    array([10, 20, 30, 40, 50])

計算 arr0 和 arr1 之間的最小值：

np.minimum(arr0, arr1)
out:
    array([1, 2, 3, 4, 5])

需要注意的是，如果數(shù)組中間存在空值，需要用 fmax 或 fmin 函數(shù)，否則會報 ValueError 的錯誤。

2.2 比較運算

執(zhí)行元素級的比較運算，最終產(chǎn)生一個布爾型數(shù)組。常用的比較運算有：

案例

比較級可以使用在數(shù)組與標量之間：

np.greater(arr0, 3)
out:
    array([False, False, False,  True,  True])

比較級也可以使用在兩個數(shù)組之間：

np.not_equal(arr0, arr1)
out:
    array([ True,  True,  True,  True,  True])

3. 小結(jié)

本節(jié)介紹了常用的二元函數(shù)，例如：算術(shù)運算、比較級運算等。需要注意的是，二元函數(shù)不僅僅可以接受兩個數(shù)組，在廣播規(guī)則生效的情況下，也可以同時傳入數(shù)組和標量。