Python之数据分析（Numpy中的除法和取余、三角函数、ufunc对象的位运算）

Python之数据分析（Numpy中的除法和取余、三角函数、ufunc对象的位运算）

文章目录

​​一、四种除法​​​​二、取余运算​​​​三、斐波那契数的四种求法​​​​四、坐标变化的三角函数​​​​五、ufunc对象位运算​​

一、四种除法

1、真除： 结果完全保留，小数部分也保留 1）numpy.true_divide() 2）numpy.divide() 3）也可以直接用‘/’除法运算符，结果也是真除结果

2、地板除： 将除法结果向下取整，往小的取整 1）numpy.floor_divide() 2）运算符号‘//’

3、天花板除： 将除法结果向上取整，往大的取整 没有具体函数，可以先做真除，再天花板取整(ceil)，再取int类型

4、截断除： 直接去除小数部分取整 没有具体函数，可以先做真除，再截断取整(trunc)，再取int类型

5、练习代码

import numpy as npa = np.array([5, 5, -5, -5])b = np.array([2, -2, 2, -2])print(a, b)# 真除c1 = np.true_divide(a, b)c2 = np.divide(a, b)c3 = a / bprint("---------------真除---------------")print(c1, c2, c3)# 地板除d1 = np.floor_divide(a, b)d2 = a // bprint("---------------地板除----------------")print(d1, d2)# 天花板除e = np.ceil(a/b).astype(int)print("--------------天花板除-----------------")print(e)# 截断除f = np.trunc(a/b).astype(int)print("----------------截断除---------------")print(f)

二、取余运算

1、地板余数： 做地板除之后得到的余数 1）numpy.remainder() 2）numpy.mod() 3）取余运算符号‘%’

2、截断余数： 做截断除之后得到的余数 numpy.fmod()

3、练习代码

import numpy as npa = np.array([5, 5, -5, -5])b = np.array([2, -2, 2, -2])print(a, b)# 地板取余c1 = np.remainder(a, b)c2 = np.mod(a, b)c3 = a % bprint("------------------地板取余-------------------")print(c1, c2, c3)# 截断取余d = np.fmod(a, b)print("------------------截断取余-------------------")print(d)

三、斐波那契数的四种求法

1、递归方式

n = 30def fibo(n): return fibo(n-1) + fibo(n-2) if n>=3 else 1print(fibo(n))

2、循环方式： 不需要占用太多内存，效率高于上一种

n = 30f1, f2 = 0, 1 # 记录相加的两项for i in range(n): # fn是从f0开始的，得到第一项是1，第二项也是1 fn = f1 + f2 # 加完之后就需要交换一下值 f1, f2 = fn, f1print(fn)

3、矩阵方式： 效果更高

import numpy as npn = 30print(int((np.mat('1. 1.; 1. 0.') ** (n-1))[0, 0]))

4、根号方式

import numpy as npn = 30r = np.sqrt(5)print(int((((1+r)/2) ** n - ((1-r)/2) ** n)/r))

四、坐标变化的三角函数

1、ufunc对象须知 python中几乎所有的算数和关系运算符都被numpy借助ufunc对象实现为可对数组操作的矢量化运算符

2、实现原理 numpy中的三角函数都是ufunc对象，可以对参数数组中的每个元素进行三角函数运算，并将运算结果以数组形式返回 横纵坐标数据都随三角函数变化的曲线（如两个方向的交流电）： x = Asin(at+pi/2) y = Bsin(bt)

3、参考代码

import numpy as npimport matplotlib.pylab as mpt = np.linspace(0, 2*np.pi, 201) # 用201个点来记录位置信息# A, a, B, b = 10, 1, 5, 1# A, a, B, b = 10, 1, 5, 2 # 频率改成2A, a, B, b = 10, 9, 5, 7 # 频率改成非整数倍x = A * np.sin(a*t + np.pi/2)y = B * np.sin(b*t)# 绘制曲线mp.figure('Lissajous', facecolor='lightgray')mp.title('Lissajous', fontsize=20)mp.xlabel('x', fontsize=14)mp.ylabel('y', fontsize=14)mp.tick_params(labelsize=10)mp.grid(linestyle=':')mp.plot(x, y, c='orangered', label='Lissajous')mp.legend()mp.show()

五、ufunc对象位运算

1、异或运算： 只要是相同的就是0，不同的就是1。在numpy中，符号相同的是正数，符号不同的是负数。

^或__xor__或bitwise_xor1^0=11^1=00^0=00^1=1

2、位与运算： 只要有0就是0，在numpy中，只要两个不同，结果就是0，凡是2的次方的结果都是0

&或__and__或bitwise_and1&0=00&0=00&1=01&1=1

3、移位运算： 左移相当于除2，右移相当于乘2

左移(除2)：<<或__lshift__或left_shift右移(乘2)：>>或__rshift__或right_shift

4、练习代码

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