使用numpy創建空數組

一、引言

在Python編程中，常用的庫之一是Numpy。Numpy是一個高性能的科學計算庫，它提供了豐富的數學和科學計算功能，可以使得數組的處理更為高效。在這篇文章中，我們將會介紹如何使用Numpy創建一個空數組。

二、創建空的numpy數組的方法

1. 使用numpy.zeros()

numpy.zeros()是一個可以創建指定大小的全0數組的函數。下面是一個基本的示例：

import numpy as np

#創建一個3行2列的全0數組
arr = np.zeros((3,2))
print(arr)

運行以上代碼，輸出：

[[0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]]

在上面的代碼中，我們使用了numpy的zeros()函數創建了一個3行2列的全0數組。在創建數組時，我們需要傳入一個元組，其中元組的第一個參數表示行數，第二個參數表示列數。此函數還可以接受dtype參數指定數組的數據類型。

2. 使用numpy.empty()

numpy.empty()函數是一種創建未初始化數組的函數，這裡的「未初始化」是指數組中的元素可能是任意值。下面是一個基本的示例：

import numpy as np

#創建一個3行2列的未初始化數組
arr = np.empty((3,2))
print(arr)

運行以上代碼，輸出：

[[0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]]

在上面的代碼中，我們使用了numpy的empty()函數創建了一個3行2列的未初始化數組。在創建數組時，我們需要傳入一個元組，其中元組的第一個參數表示行數，第二個參數表示列數。同樣地，此函數也可以接受dtype參數指定數組的數據類型。

3. 使用numpy.full()

numpy.full()函數是一種可以創建指定大小的全值數組的函數。下面是一個基本的示例：

import numpy as np

#創建一個3行2列的全1數組
arr = np.full((3,2),1)
print(arr)

運行以上代碼，輸出：

[[1 1]
 [1 1]
 [1 1]]

在上面的代碼中，我們使用了numpy的full()函數創建了一個3行2列的全1數組。在創建數組時，我們需要傳入一個元組，其中元組的第一個參數表示行數，第二個參數表示列數。第三個參數表示數組的值。此函數同樣可以接受dtype參數指定數組的數據類型。

4. 使用numpy.zeros_like()和numpy.ones_like()

numpy.zeros_like()和numpy.ones_like()是兩個可以創建以另一個數組結構為基礎的全0數組和全1數組的函數。下面是一個基本的示例：

import numpy as np

#創建一個以a數組為基礎的全0數組
a = np.array([[1,2],[3,4]])
arr1 = np.zeros_like(a)
print(arr1)

#創建一個以a數組為基礎的全1數組
arr2 = np.ones_like(a)
print(arr2)

運行以上代碼，輸出：

[[0 0]
 [0 0]]
[[1 1]
 [1 1]]

在上面的代碼中，我們使用了numpy的zeros_like()和ones_like()函數創建了以數組a為基礎的全0數組和全1數組。此函數同樣可以接受dtype參數指定數組的數據類型。

三、小結

Numpy中提供了可以快速創建空數組的函數，使得數組的處理變得更為高效。這些函數既可以創建全0數組，也可以創建全1數組或未初始化數組，並且可以指定數組的形狀及數據類型等參數。在實際編程中，我們可以根據自己的需求選擇相應的函數進行創建空數組。