深入剖析np.subtract的使用方法和應用場景

一、np.subtract的介紹

np.subtract 是 numpy 庫中的一個重要函數之一，不僅可以執行簡單的減法運算，還可以在數組中執行多個元素之間的減法運算。

函數的語法格式如下：

numpy.subtract(x1, x2, /, out=None, *, where=True, casting='same_kind',
                   order='K', dtype=None, subok=True[, signature, extobj])

其中，參數說明如下：

• x1, x2: 數組類型的數據或者標量
• out: 可選參數，指定結果保存的位置
• where: 可選參數，表示要執行減法運算的位置，默認為True表示全部執行
• casting: 可選參數，表示執行的類型轉換默認同版，默認為相同類型
• order: 可選參數，表示要執行減法運算的順序，默認為”K”，表示按照最優順序進行減法運算
• dtype: 可選參數，表示返回結果的數據類型
• subok： 表示如果返回的結果比輸入的數據少一維是否可以被認為是子類，默認為True

二、np.subtract的基本用法

對於兩個數組相減，可以使用 np.subtract 進行直接操作，如下所示：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([3, 2, 1])
c = np.subtract(a, b)

print(c)

執行結果為：

[-2  0  2]

此時，函數默認執行最優順序來完成計算，比如將數據轉換成相同類型，按照內存連續、按照”K”順序進行操作，所得到的結果是一個新的數組。

三、np.subtract的高級用法

np.subtract 還可以用於對多個數組元素按照要求進行操作。此時，所有參與計算的數組形狀必須相同，才能進行計算。

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4])
b = np.array([3, 2, 1, 5])
c = np.array([5, 4, 3, 2])
d = np.array([1, 2, 3, 4])
e = np.subtract(np.subtract(np.add(a, b), c), d)

print(e)

運行結果為：

[-6 -2  1 -3]

其中表達式 np.subtract(np.subtract(np.add(a, b), c), d) 表示 a+b-c-d，表示將四個數組元素按照一定的規則進行操作，最後得到一個新的數組。

四、np.subtract的應用場景

np.subtract 適用於多個數組之間元素的減法操作，包括圖像處理、信號處理、機器學習等領域。

五、總結

通過本文的闡述，我們掌握了 np.subtract 的基本用法和高級用法。此外，我們也了解到了 np.subtract 的應用場景，帶着這些知識，我們在實際的編程過程中可以更加靈活地使用 np.subtract 對數組進行操作。