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  • Python(21):numpy数组模块

    一、numpy简介

    numpy是Python的一种开源的数值计算扩展库。这种库可用来存储和处理大型numpy数组,比Python自身的嵌套列表结构要高效的多(该结构也可以用来表示numpy数组)。

    1、numpy库作用:

    1. 区别于list列表,提供了数组操作、数组运算、以及统计分布和简单的数学模型 。
    2. 计算速度快,甚至要由于python内置的简单运算,使得其成为pandas(分析结构化数据的工具集)、sklearn(Scikit-learn(sklearn)是机器学习中常用的第三方模块)等模块的依赖包。
      高级的框架如TensorFlow、PyTorch等,其数组操作也和numpy非常相似。

    2、NumPy 是一个运行速度非常快的数学库,主要用于数组计算,包含:

    • 一个强大的N维数组对象 ndarray
    • 广播功能函数
    • 整合 C/C++/Fortran 代码的工具
    • 线性代数、傅里叶变换、随机数生成等功能

    3、NumPy 应用

    NumPy 通常与 SciPy(Scientific Python)和 Matplotlib(绘图库)一起使用, 这种组合广泛用于替代 MatLab,是一个强大的科学计算环境,有助于我们通过 Python 学习数据科学或者机器学习。

    • SciPy: 是一个开源的 Python 算法库和数学工具包。SciPy 包含的模块有最优化、线性代数、积分、插值、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算。
    • Matplotlib: 是 Python 编程语言及其数值数学扩展包 NumPy 的可视化操作界面。它为利用通用的图形用户界面工具包,如 Tkinter, wxPython, Qt 或 GTK+ 向应用程序嵌入式绘图提供了应用程序接口(API)。

    4、相关链接

    教程:https://www.runoob.com/numpy/numpy-tutorial.html

    二、为什么用numpy

    lis1 = [1, 2, 3]
    lis2 = [4, 5, 6]

    如果我们想让lis1 * lis2得到一个结果为lis_res = [4, 10, 18],非常复杂。

    三、创建numpy数组

    numpy数组即numpy的ndarray对象,

    1、将列表转换创建numpy数组,可选择显式指定dtype

    import numpy as np
    
    arr = np.array([1, 2, 3]) # 创建一维的ndarray对象
    print(arr, type(arr))
    # [1 2 3] <class 'numpy.ndarray'>

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]], dtype=np.float32)
    print(arr)
    
    
    print(np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])) # 创建二维的ndarray对象
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]]
    
    
    print(np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])) # 创建三维的ndarray对象
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]

    2、arange方式创建numpy数组

    # 构造0-9的ndarray数组
    print(np.arange(10)) # [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
    
    # 构造1-4的ndarray数组
    print(np.arange(1, 5)) # [1 2 3 4]
    
    # 构造1-19且步长为2的ndarray数组
    print(np.arange(1, 20, 2)) # [ 1  3  5  7  9 11 13 15 17 19]

    3、其他方式创建numpy数组

    # 构造3*4的全0的numpy数组
    print(np.zeros((3, 4))) #zeros():根据指定形状和dtype创建全0数组
    # [[0. 0. 0. 0.]
    #  [0. 0. 0. 0.]
    #  [0. 0. 0. 0.]]
    
    # 构造3*4的全1的numpy数组
    print(np.ones((3, 4)))  #ones():根据指定形状和dtype创建全1数组
    [[1. 1. 1. 1.]
     [1. 1. 1. 1.]
     [1. 1. 1. 1.]]
    
    # 构造一个4*4的随机的numpy数组,里面的元素是随机生成的
    print(np.empty((4, 4)))  #empty():创建一个元素全随机的数组
    # [[ 2.31584178e+077 -1.49457545e-154  3.95252517e-323  0.00000000e+000]
    #  [ 0.00000000e+000  0.00000000e+000  0.00000000e+000  0.00000000e+000]
    #  [ 0.00000000e+000  0.00000000e+000  0.00000000e+000  0.00000000e+000]
    #  [ 0.00000000e+000  0.00000000e+000  1.29074055e-231  1.11687366e-308]]
    
    arr = np.ones([2, 2], dtype=int)
    print(arr.reshape(4, 1))  #reshape():重塑形状
    # [[1]
    #  [1]
    #  [1]
    #  [1]]
    
    
    # 构造一个等差数列,取头也取尾,从0取到20,取5个数
    print(np.linspace(0, 20, 5))  # linspace/logspace():类似arange(),第三个参数为数组长度
    # [ 0.  5. 10. 15. 20.]
    
    # 构造一个等比数列,从10**0取到10**20,取5个数
    print(np.logspace(0, 20, 5))  # [1.e+00 1.e+05 1.e+10 1.e+15 1.e+20]
    
    # 构造3个主元的单位numpy数组
    print(np.eye(3)) #eye():创建单位矩阵
    # [[1. 0. 0.]
    #  [0. 1. 0.]
    #  [0. 0. 1.]]

    4、numpy或pandas中reshape()重塑形状(行列转换)的用法

    例子:

    z = np.array([[1, 2, 3, 4],
              [5, 6, 7, 8],
              [9, 10, 11, 12],
              [13, 14, 15, 16]])
    z.shape
    #(4, 4)四行撕裂

    1.z.reshape(-1)或z.reshape(1,-1),转换成1行,列数未知。即将数组横向平铺。

    z.reshape(-1)
    #array([ 1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16])

    2.z.reshape(-1, 1)),转换成1列,行数未知。即将数组纵向平铺。

    z.reshape(-1,1)
    # array([[ 1],
            [ 2],
            [ 3],
            [ 4],
            [ 5],
            [ 6],
            [ 7],
            [ 8],
            [ 9],
            [10],
            [11],
            [12],
            [13],
            [14],
            [15],
            [16]])

    3.z.reshape(-1, 2),newshape列数等于2,行数未知,reshape后的shape等于(8, 2)

    z.reshape(-1, 2)
    # array([[ 1,  2],
            [ 3,  4],
            [ 5,  6],
            [ 7,  8],
            [ 9, 10],
            [11, 12],
            [13, 14],
            [15, 16]])

    4、numpy.random生成随机数

    举例:

    rs = np.random.RandomState(1) # RandomState()方法会让数据值随机一次,之后都是相同的数据
    print(rs.rand(10))
    # [4.17022005e-01 7.20324493e-01 1.14374817e-04 3.02332573e-01
    #  1.46755891e-01 9.23385948e-02 1.86260211e-01 3.45560727e-01
    #  3.96767474e-01 5.38816734e-01]
    
    
    np.random.seed(1)  # seed()方法会让数据值随机一次,之后都是相同的数据
    print(np.random.rand(3, 4)) # rand产生均匀分布的随机数。dn为第n维数据的维度。这里构造3*4的均匀分布的numpy数组
    # [[4.17022005e-01 7.20324493e-01 1.14374817e-04 3.02332573e-01]
    #  [1.46755891e-01 9.23385948e-02 1.86260211e-01 3.45560727e-01]
    #  [3.96767474e-01 5.38816734e-01 4.19194514e-01 6.85219500e-01]]
    
    print(np.random.rand(3, 4, 5))  # 构造3*4*5的均匀分布的numpy数组
    # [[[0.20445225 0.87811744 0.02738759 0.67046751 0.4173048 ]
    #   [0.55868983 0.14038694 0.19810149 0.80074457 0.96826158]
    #   [0.31342418 0.69232262 0.87638915 0.89460666 0.08504421]
    #   [0.03905478 0.16983042 0.8781425  0.09834683 0.42110763]]
    #
    #  [[0.95788953 0.53316528 0.69187711 0.31551563 0.68650093]
    #   [0.83462567 0.01828828 0.75014431 0.98886109 0.74816565]
    #   [0.28044399 0.78927933 0.10322601 0.44789353 0.9085955 ]
    #   [0.29361415 0.28777534 0.13002857 0.01936696 0.67883553]]
    #
    #  [[0.21162812 0.26554666 0.49157316 0.05336255 0.57411761]
    #   [0.14672857 0.58930554 0.69975836 0.10233443 0.41405599]
    #   [0.69440016 0.41417927 0.04995346 0.53589641 0.66379465]
    #   [0.51488911 0.94459476 0.58655504 0.90340192 0.1374747 ]]]
    
    # 构造3*4的正态分布的numpy数组
    print(np.random.randn(3, 4))  #randn产生标准正态分布随机数。dn为第n维数据的维度
    # [[ 0.30017032 -0.35224985 -1.1425182  -0.34934272]
    #  [-0.20889423  0.58662319  0.83898341  0.93110208]
    #  [ 0.28558733  0.88514116 -0.75439794  1.25286816]]
    
    # 构造取值为1-5内的10个元素的ndarray数组
    print(np.random.randint(1, 5, 10)) # randint(low[, high, size, dtype]):产生随机整数。low:最小值;high:最大值;size:数据个数
    # [1 1 1 2 3 1 2 1 3 4]
    
    # 构造取值为0-1内的3*4的numpy数组
    print(np.random.random_sample((3, 4))) # random_sample([size]):在[0,1)[0,1)内产生随机数。size为随机数的shape,可以为元祖或者列表
    # [[0.62169572 0.11474597 0.94948926 0.44991213]
    #  [0.57838961 0.4081368  0.23702698 0.90337952]
    #  [0.57367949 0.00287033 0.61714491 0.3266449 ]]
    
    arr = np.array([1, 2, 3])
    # 随机选取arr中的两个元素
    print(np.random.choice(arr, size=2)) # choice(a[, size]):从arr中随机选择指定数据。arr为1维数组;size为数组形状
    # [1 3]
    
    arr = np.random.uniform(1, 5, (2, 3)) #uniform(low,high [,size]):给定形状产生随机数组。low为最小值;high为最大值,size为数组形状
    print(arr)
    # [[4.72405173 3.30633687 4.35858086]
    #  [3.49316845 2.29806999 3.91204657]]
    
    np.random.shuffle(arr) #  shuffle(a):与random.shuffle相同。a为指定数组
    print(arr)
    # [[3.49316845 2.29806999 3.91204657]
    #  [4.72405173 3.30633687 4.35858086]]

    5、 fromstring/fromfunction(了解)

    fromstring:通过对字符串的字符编码所对应ASCII编码的位置,生成一个ndarray对象

    s = 'abcdef'
    # np.int8表示一个字符的字节数为8
    print(np.fromstring(s, dtype=np.int8))  # [ 97  98  99 100 101 102]

    fromfunction:使用函数对numpy数组元素的行和列的索引做处理,得到当前元素的值。

    索引从0开始,并构造一个3*4的numpy数组 print(np.fromfunction(func, (3, 4)))

    def func(i, j):
        """其中i为numpy数组的行,j为numpy数组的列"""
        return i * j
    
    
    # 使用函数对numpy数组元素的行和列的索引做处理,得到当前元素的值,索引从0开始,并构造一个3*4的numpy数组
    print(np.fromfunction(func, (3, 4)))
    # [[0. 0. 0. 0.]
    #  [0. 1. 2. 3.]
    #  [0. 2. 4. 6.]]

    四、常用属性

    举例:

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]], dtype=np.float32)
    print(arr)
    # [[1. 2. 3.]
    # [4. 5. 6.]]
    
    print(arr.T) # 1、转置
    # [[1. 4.]
    #  [2. 5.]
    #  [3. 6.]]
    
    print(arr.dtype)  # 2、数组元素的数据类型:bool_, int(8,16,32,64位), float(16,32,64位) ;float32
    arr = arr.astype(np.int32) # 3、类型转换
    print(arr.dtype)  # int32
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]]
    print(arr.size)  # 4、 数组元素的个数;6
    print(arr.ndim)  # 5、数组的维数;2 
    print(arr.shape)  # 6、数组的维度大小(以元组形式);两行三列(2, 3) 
    print(arr.shape[0])  #  获取numpy数组的行 2
    print(arr.shape[1])  #  获取numpy数组的列3

    五、切割

    切分numpy数组类似于列表的切割,但是与列表的切割不同的是,numpy数组的切割涉及到行和列的切割,但是两者切割的方式都是从索引0开始,并且取头不取尾。

    arr = np.array([[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]])
    print(arr)
    # [[ 1  2  3  4]
    #  [ 5  6  7  8]
    #  [ 9 10 11 12]]
    
    print(arr[:, :]) # 取所有元素
    # [[ 1  2  3  4]
    #  [ 5  6  7  8]
    #  [ 9 10 11 12]]
    
    print(arr[:1, :])  # [[1 2 3 4]] # 取第一行的所有元素
    
    print(arr[0, [0, 1, 2, 3]])  # [1 2 3 4] # 取第一行的所有元素
    
    print(arr[:, :1]) # 取第一列的所有元素
    # [[1]
    #  [5]
    #  [9]]
    
    print(arr[(0, 1, 2), 0])  # [1 5 9] # 取第一列的所有元素
    
    print(arr[0, 0])  # 1 # 取第一行第一列的元素
    
    print(arr[arr > 5])  # [ 6  7  8  9 10 11 12] # 取大于5的元素,返回一个数组
    
    print(arr > 5) # numpy数组按运算符取元素的原理,即通过arr > 5生成一个布尔numpy数组
    # [[False False False False]
    #  [False  True  True  True]
    #  [ True  True  True  True]]

    七、元素替换

    numpy数组元素的替换,类似于列表元素的替换,并且numpy数组也是一个可变类型的数据,即如果对numpy数组进行替换操作,会修改原numpy数组的元素,所以下面我们用.copy()方法举例numpy数组元素的替换。

    arr = np.array([[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]])
    print(arr)
    # [[ 1  2  3  4]
    #  [ 5  6  7  8]
    #  [ 9 10 11 12]]
    
    arr1 = arr.copy() 
    arr1[:1, :] = 0 # 取第一行的所有元素,并且让第一行的元素都为0
    print(arr1)
    # [[ 0  0  0  0]
    #  [ 5  6  7  8]
    #  [ 9 10 11 12]]
    
    arr2 = arr.copy() 
    arr2[arr > 5] = 0 # 取所有大于5的元素,并且让大于5的元素为0
    print(arr2)
    # [[1 2 3 4]
    #  [5 0 0 0]
    #  [0 0 0 0]]
    
    arr3 = arr.copy()
    arr3[:, :] = 0 # 对numpy数组清零
    print(arr3)
    # [[0 0 0 0]
    #  [0 0 0 0]
    #  [0 0 0 0]]

    八、合并

    arr1 = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
    print(arr1)
    # [[1 2]
    #  [3 4]
    #  [5 6]]
    
    arr2 = np.array([[7, 8], [9, 10], [11, 12]])
    print(arr2)
    # [[ 7  8]
    #  [ 9 10]
    #  [11 12]]
    
    print(np.concatenate((arr1, arr2), axis=0)) # 合并两个numpy数组,其中axis=0表示合并两个numpy数组的行
    # [[ 1  2]
    #  [ 3  4]
    #  [ 5  6]
    #  [ 7  8]
    #  [ 9 10]
    #  [11 12]]
    
    print(np.concatenate((arr1, arr2), axis=1)) # 合并两个numpy数组,其中axis=1表示合并两个numpy数组的列
    # [[ 1  2  7  8]
    #  [ 3  4  9 10]
    #  [ 5  6 11 12]]
    
    print(np.vstack((arr1, arr2))) # 合并两个numpy数组的行,其中vstack的v表示vertical垂直的,垂直方向的合并
    # [[ 1  2]
    #  [ 3  4]
    #  [ 5  6]
    #  [ 7  8]
    #  [ 9 10]
    #  [11 12]]

    print(np.hstack((arr1, arr2))) # 合并两个numpy数组的列,其中hstack的h表示horizontal水平的,水平方向的合并
    # [[ 1  2  7  8]
    #  [ 3  4  9 10]
    #  [ 5  6 11 12]]

    九、运算符

    arr1 = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
    print(arr1)
    # [[1 2]
    #  [3 4]
    #  [5 6]]
    
    arr2 = np.array([[7, 8], [9, 10], [11, 12]])
    print(arr2)
    # [[ 7  8]
    #  [ 9 10]
    #  [11 12]]
    
    print(arr1 + arr2) # +:两个numpy数组对应元素相加 ;-减;*乘;/相除取整;%相除取余
    # [[ 8 10]
    #  [12 14]
    #  [16 18]]
    
    print(arr1**2) # **n:单个numpy数组每个元素都取n次方,如**2:每个元素都取平方
    # [[ 1  4]
    #  [ 9 16]
    #  [25 36]]

    十、运算函数

    1. 一元函数:abs, sqrt, exp, log, ceil, floor, rint, trunc, modf, isnan, isinf, cos, sin, tan
    2. 二元函数:add, substract, multiply, divide, power, mod, maximum, mininum
    arr = np.array([[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]])
    print(arr)
    # [[ 1  2  3  4]
    #  [ 5  6  7  8]
    #  [ 9 10 11 12]]
    
    print(np.sin(arr)) # 对numpy数组的所有元素取正弦,cos余弦,tan正切
    # [[0.84147098  0.90929743  0.14112001 - 0.7568025]
    #  [-0.95892427 - 0.2794155   0.6569866   0.98935825]
    # [0.41211849 - 0.54402111 - 0.99999021 - 0.53657292]]
    
    print(np.sqrt(arr)) # 对numpy数组的所有元素开根号,.exp指数函数
    # [[1.         1.41421356 1.73205081 2.        ]
    #  [2.23606798 2.44948974 2.64575131 2.82842712]
    #  [3.         3.16227766 3.31662479 3.46410162]]
    
    print(np.arcsin(arr * 0.1)) # 对numpy数组的所有元素取反正弦,如果元素不在定义域内,则会取nan值
    # [[0.10016742 0.20135792 0.30469265 0.41151685]
    #  [0.52359878 0.64350111 0.7753975  0.92729522]
    #  [1.11976951 1.57079633        nan        nan]]
    
    # RuntimeWarning: invalid
    # value
    # encountered in arcsin
    
    # 判断矩阵元素中是否含有np.nan值
    print(np.isnan(arr))
    # [[False False False False]
    #  [False False False False]
    #  [False False False False]]

    十一、矩阵化

    arr1 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
    print(arr1.shape)
    # (2, 3)
    
    arr2 = np.array([[7, 8], [9, 10], [11, 12]])
    print(arr2.shape)
    # (3, 2)
    
    assert arr1.shape[0] == arr2.shape[1] # 1、numpy数组的点乘必须满足第一个numpy数组的列数等于第二个numpy数组的行数,即m∗n⋅n∗m=m∗mm∗n·n∗m=m∗m。
    # 2*3·3*2 = 2*2
    print(arr2.shape)
    # (3, 2)
    

    
    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]]
    
    print(arr.transpose()) # 2、numpy数组的转置,相当于numpy数组的行和列互换。
    # [[1 4]
    #  [2 5]
    #  [3 6]]
    
    print(arr.T)
    # [[1 4]
    #  [2 5]
    #  [3 6]]
    

    
    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [9, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [9 8 9]]
    
    print(np.linalg.inv(arr)) # 3、numpy数组的逆,numpy数组行和列相同时,numpy数组才可逆。
    # [[ 0.5        -1.          0.5       ]
    #  [-3.          3.         -1.        ]
    #  [ 2.16666667 -1.66666667  0.5       ]]
    
    arr = np.eye(3) # 单位numpy数组的逆是单位numpy数组本身
    print(arr)
    # [[1. 0. 0.]
    #  [0. 1. 0.]
    #  [0. 0. 1.]]
    
    print(np.linalg.inv(arr))
    # [[1. 0. 0.]
    #  [0. 1. 0.]
    #  [0. 0. 1.]]

    十二、numpy数组的数学和统计方法

    1、 最大最小值、平均、求和
    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]
    
    print(arr.max())  # 9 # 获取numpy数组所有元素中的最大值
    print(arr.min())  # 1 # 获取numpy数组所有元素中的最小值
    print(arr.max(axis=0))  # [7 8 9] # 获取numpy数组每一行的最大值
    print(arr.max(axis=1))  # [3 6 9] # 获取numpy数组每一列的最大值
    print(arr.argmax(axis=1))  # [2 2 2] # 获取numpy数组最大元素的索引位置 argmin:求最小值索引

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]
    
    print(arr.sum())  # 45 # 对numpy数组的每一个元素求和
    print(arr.sum(axis=0))  # [12 15 18] # 对numpy数组的每一列求和
    print(arr.sum(axis=1))  # [ 6 15 24] # 对numpy数组的每一行求和

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]
    
    print(arr.mean())  # 5.0 # 获取numpy数组所有元素的平均值
    print(arr.mean(axis=0))  # [4. 5. 6.]  # 获取numpy数组每一列的平均值
    print(arr.mean(axis=1))  # [2. 5. 8.] # 获取numpy数组每一行的平均值

    2、 累加和

    arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    print(arr)  # [1 2 3 4 5]
    print(arr.cumsum())  # [ 1  3  6 10 15] # 第n个元素为前n-1个元素累加和

    3、排序

    numpy.sort(a, axis, kind, order):返回输入数组的排序副本

    • a: 要排序的数组
    • axis: 沿着它排序数组的轴,如果没有数组会被展开,沿着最后的轴排序, axis=0 按列排序,axis=1 按行排序
    • kind: 默认为'quicksort'(快速排序) ,'mergesort'(归并排序),'heapsort'(堆排序)
    • order: 如果数组包含字段,则是要排序的字段
    a = np.array([[3,7],[9,1]])  
    print (a)
    #[[3 7]
    # [9 1]]
    
    print (np.sort(a))
    #[[3 7]
    # [1 9]]
    
    print (np.sort(a, axis =  0)) #按列排序:
    #[[3 1]
    # [9 7]]
    
    dt = np.dtype([('name',  'S10'),('age',  int)]) 
    a = np.array([("raju",21),("anil",25),("ravi",  17),  ("amar",27)], dtype = dt)  
    print (a)
    # [(b'raju', 21) (b'anil', 25) (b'ravi', 17) (b'amar', 27)]
    print (np.sort(a, order =  'name'))  在 sort 函数中排序字段;按 name 排序:
    # [(b'amar', 27) (b'anil', 25) (b'raju', 21) (b'ravi', 17)]

    4、 方差

    方差公式为

    image

    其中x为numpy数组。

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]
    
    print(arr.var())  # 6.666666666666667  # 获取numpy数组所有元素的方差
    print(arr.var(axis=0))  # [6. 6. 6.]  # 获取numpy数组每一列的元素的方差
    print(arr.var(axis=1))  # [0.66666667 0.66666667 0.66666667] # 获取numpy数组每一行的元素的方差

    5、 标准差

    标准差公式为:

    image

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]
    
    print(arr.std())  # 2.581988897471611 # 获取numpy数组所有元素的标准差
    print(arr.std(axis=0))  # [2.44948974 2.44948974 2.44948974] # 获取numpy数组每一列的标准差
    print(arr.std(axis=1))  # [0.81649658 0.81649658 0.81649658] # 获取numpy数组每一行的标准差

    6、 中位数

    arr = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    print(arr)
    # [[1 2 3]
    #  [4 5 6]
    #  [7 8 9]]
    
    print(np.median(arr))  # 5.0 # 获取numpy数组所有元素的中位数
    print(np.median(arr, axis=0))  # [4. 5. 6.] # 获取numpy数组每一列的中位数
    print(np.median(arr, axis=1))  # [2. 5. 8.] # 获取numpy数组每一行的中位数
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