NumPy to biblioteka Python służąca do wykonywania obliczeń numerycznych. Jest jednym z najważniejszych narzędzi dla programistów pracujących z danymi numerycznymi i jest często używana w różnych dziedzinach, takich jak uczenie maszynowe, przetwarzanie danych czy wizualizacja danych. NumPy oferuje szeroki zestaw funkcji i narzędzi, które umożliwiają tworzenie i manipulowanie dużymi tablicami i macierzami, a także wykonywanie na nich różnego rodzaju obliczeń. W tekście przedstawimy niektóre z możliwości, jakie daje ta biblioteka oraz pokażemy, jak z niej korzystać w prostych przykładach (linki w tekście).
Zastosowania:
- Obsługa dużych tablic i macierzy: NumPy pozwala na tworzenie i manipulowanie dużymi tablicami i macierzami z danymi numerycznymi, a także na wykonywanie na nich różnego rodzaju obliczeń.
- Szybkość obliczeń: NumPy korzysta z optymalizacji, takich jak użycie funkcji blas.
- Funkcje wbudowane: NumPy zawiera szereg gotowych funkcji matematycznych i statystycznych, takich jak funkcje algebraiczne, funkcje trygonometryczne, funkcje zmieniające kształt tablicy czy funkcje agregujące.
- Możliwość integracji z innymi bibliotekami: NumPy może być łatwo integrowany z innymi popularnymi bibliotekami do obliczeń naukowych, takimi jak SciPy czy Matplotlib.
- Wspieranie wielu typów danych: NumPy pozwala na przechowywanie danych w różnych typach, takich jak int, float, complex czy bool. Możliwe jest również tworzenie własnych typów danych za pomocą tzw. struktur danych.
Najczęstsze operacje:
- Tworzenie i inicjalizacja tablic: NumPy pozwala na tworzenie tablic z różnymi typami danych i ich inicjalizację za pomocą różnych sposobów, np. z listy Python, z pliku csv, z danych losowych lub z jednolitych wartości.
- Indeksowanie i wycinanie danych: NumPy umożliwia dostęp do poszczególnych elementów tablicy za pomocą indeksów oraz wycinanie fragmentów tablicy za pomocą tzw. indeksowania warunkowego.
- Operacje na całych tablicach: NumPy udostępnia szereg funkcji umożliwiających wykonywanie operacji na całych tablicach, takich jak sumowanie, średnia , minimum, maximum czy standardowe odchylenie.
- Zmiana kształtu tablicy: NumPy umożliwia zmianę kształtu tablicy za pomocą funkcji reshape, transpozycji za pomocą funkcji transpose lub dodawania nowych wymiarów za pomocą funkcji newaxis.
- Łączenie i rozdzielanie tablic: NumPy umożliwia łączenie kilku tablic w jedną za pomocą funkcji concatenate, stack lub hstack, a także rozdzielanie jednej tablicy na kilka za pomocą funkcji split.
- Operacje algebraiczne: NumPy udostępnia szereg funkcji do wykonywania podstawowych operacji algebraicznych, takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie czy obliczanie reszty z dzielenia.
