Python之Numpy模块100道测试题整理精品文档.docx

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Python之Numpy模块100道测试题整理精品文档

Python之Numpy模块100道测试题

编辑整理：

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同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

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1.导入numpy库并简写为np（★☆☆）

（提示：

import…as…）

import numpy as np

2。

打印numpy的版本和配置说明（★☆☆）

（提示:

np。

version,np.show_config）

print（np。

__version__）

np.show_config（）

3。

创建一个长度为10的空向量（★☆☆）

（提示：

np.zeros）

Z = np.zeros（10）

print（Z）

4.如何找到任何一个数组的内存大小？

（★☆☆）

（提示:

size,itemsize）

Z = np。

zeros（（10，10））

print（”%d bytes" % （Z.size * Z。

itemsize））

5。

如何从命令行得到numpy中add函数的说明文档?

（★☆☆）

（提示：

np。

info）

numpy。

info（numpy。

add）

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

6.创建一个长度为10并且除了第五个值为1的空向量（★☆☆）

（提示:

array［4]）

Z = np.zeros（10）

Z[4］ = 1

print（Z）

7.创建一个值域范围从10到49的向量（★☆☆）

（提示:

np。

arange）

Z = np。

arange（10，50）

print（Z）

8。

反转一个向量（第一个元素变为最后一个）（★☆☆）

（提示：

array[：

：

-1］）

Z = np。

arange（50）

Z = Z［:

:

-1］

print（Z）

9。

创建一个3x3并且值从0到8的矩阵（★☆☆）

（提示:

reshape）

Z = np。

arange（9）。

reshape（3,3）

print（Z）

10.找到数组[1，2，0,0，4,0］中非0元素的位置索引（★☆☆）

（提示：

np.nonzero）

nz = np.nonzero（[1,2，0,0,4,0]）

print（nz）

11.创建一个3x3的单位矩阵（★☆☆）

（提示:

np.eye）

Z = np。

eye（3）

print（Z）

12.创建一个3x3x3的随机数组（★☆☆）

（提示:

np。

random。

random）

Z = np.random。

random（（3,3，3））

print（Z）

13.创建一个10x10的随机数组并找到它的最大值和最小值（★☆☆）

（提示:

min,max）

Z = np。

random.random（（10，10））

Zmin， Zmax = Z.min（）， Z。

max（）

print（Zmin, Zmax）

14.创建一个长度为30的随机向量并找到它的平均值（★☆☆）

（提示：

mean）

Z = np.random。

random（30）

m = Z。

mean（）

print（m）

15.创建一个二维数组，其中边界值为1，其余值为0（★☆☆）

（提示:

array[1：

-1，1:

—1]）

Z = np。

ones（（10，10））

Z[1:

-1,1:

—1］ = 0

print（Z）

16.对于一个存在在数组，如何添加一个用0填充的边界?

（★☆☆）

（提示:

np。

pad）

Z = np。

ones（（5,5））

Z = np。

pad（Z， pad_width=1， mode='constant’, constant_values=0）

print（Z）

17。

以下表达式运行的结果分别是什么?

（★☆☆）

（提示：

NaN=notanumber,inf=infinity）

0*np。

nan

np。

nan==np。

nan

np。

inf>np。

nan

np.nan—np。

nan

0。

3==3*0。

1

print（0 * np。

nan）

print（np.nan == np。

nan）

print（np。

inf 〉 np。

nan）

print（np.nan — np。

nan）

print（0。

3 == 3 ＊ 0.1）

18.创建一个5x5的矩阵，并设置值1,2，3，4落在其对角线下方位置（★☆☆）

（提示：

np.diag）

Z = np.diag（1+np.arange（4），k=—1）

print（Z）

19。

创建一个8x8的矩阵，并且设置成棋盘样式（★☆☆）

（提示：

array[：

：

2］）

Z = np。

zeros（（8，8），dtype=int）

Z[1:

：

2,：

:

2］ = 1

Z［：

:

2，1：

:

2］ = 1

print（Z）

20.考虑一个（6,7,8）形状的数组,其第100个元素的索引（x,y，z）是什么?

（提示:

np。

unravel_index）

print（np.unravel_index（100,（6,7，8）））

21.用tile函数去创建一个8x8的棋盘样式矩阵（★☆☆）

（提示:

np。

tile）

Z = np.tile（ np。

array（[[0，1]，[1，0］］）, （4，4））

print（Z）

22.对一个5x5的随机矩阵做归一化（★☆☆）

（提示:

（x-min）/（max—min））

Z = np.random。

random（（5,5））

Zmax, Zmin = Z.max（）， Z.min（）

Z = （Z - Zmin）/（Zmax - Zmin）

print（Z）

23.创建一个将颜色描述为（RGBA）四个无符号字节的自定义dtype？

（★☆☆）

（提示：

np。

dtype）

color = np.dtype（[（”r", np.ubyte， 1）,

                  （"g”， np.ubyte, 1）,

                  （"b”， np.ubyte, 1）,

                  （”a”, np。

ubyte， 1）]）

color

24.一个5x3的矩阵与一个3x2的矩阵相乘，实矩阵乘积是什么?

（★☆☆）

（提示：

np.dot|＠）

Z = np。

dot（np.ones（（5,3））， np.ones（（3,2）））

print（Z）

25.给定一个一维数组,对其在3到8之间的所有元素取反（★☆☆）

（提示:

>，<=）

Z = np.arange（11）

Z［（3 〈 Z） & （Z 〈= 8）] *= -1

print（Z）

26.下面脚本运行后的结果是什么？

（★☆☆）

（提示：

np.sum）

print（sum（range（5）,-1））

fromnumpyimport＊

print（sum（range（5），-1））

print（sum（range（5），-1））

from numpy import *

print（sum（range（5）,—1））

27。

考虑一个整数向量Z，下列表达合法的是哪个？

（★☆☆）

Z＊＊Z

2<>2

Z〈—Z1j*ZZ/1/1ZZ

Z = np。

arange（5）

Z ＊＊ Z  # legal

array（[ 1, 1， 4， 27，256]）

Z = np.arange（5）

2 <〈 Z >〉 2  ＃ false

array（[0,1,2，4，8］）

Z = np.arange（5）

Z <— Z   # legal

array（［False,False，False,False,False]）

Z = np.arange（5）

1j*Z   ＃ legal

array（[0.+0。

j,0.+1。

j,0.+2.j,0.+3。

j,0。

+4。

j］）

Z = np.arange（5）

Z/1/1   # legal

array（［0.，1。

，2.,3.，4.]）

Z = np.arange（5）

Z

ValueError：

Thetruthvalueofanarraywithmorethanoneelementisambiguous。

Usea。

any（）ora。

all（）

28.下列表达式的结果分别是什么？

（★☆☆）

np.array（0）/np.array（0）

np。

array（0）//np.array（0）

np.array（［np.nan]）。

astype（int）。

astype（float）

print（np.array（0） / np.array（0））

print（np.array（0） // np.array（0））

print（np。

array（［np.nan]）。

astype（int）。

astype（float））

29.如何从零位对浮点数组做舍入?

（★☆☆）

（提示：

np.uniform,np。

copysign，np.ceil,np.abs）

Z = np。

random。

uniform（-10，+10，10）

print （np。

copysign（np。

ceil（np。

abs（Z））, Z））

30.如何找到两个数组中的共同元素？

（★☆☆）

（提示：

np.intersect1d）

Z1 = np.random.randint（0，10，10）

Z2 = np。

random。

randint（0,10，10）

print（np。

intersect1d（Z1,Z2））

31.如何忽略所有的numpy警告（尽管不建议这么做）?

（★☆☆）

（提示：

np.seterr，np.errstate）

# Suicide mode on

defaults = np.seterr（all="ignore”）

Z = np。

ones

（1） / 0

# Back to sanity

_ = np.seterr（*＊defaults）

Anequivalentway,withacontextmanager：

with np.errstate（divide='ignore’）:

    Z = np。

ones

（1） / 0

32。

下面的表达式是正确的吗？

（★☆☆）

（提示:

imaginarynumber）

np。

sqrt（—1）==np.emath.sqrt（-1）

np。

sqrt（-1） == np。

emath。

sqrt（—1）  

False

33.如何得到昨天，今天，明天的日期？

（★☆☆）

（提示：

np.datetime64，np。

timedelta64）

yesterday = np.datetime64（'today', 'D’） — np。

timedelta64（1, ’D’）

today     = np。

datetime64（'today’, 'D'）

tomorrow  = np.datetime64（'today', ’D'） + np。

timedelta64（1, 'D'）

print （"Yesterday is ” + str（yesterday））

print （"Today is ” + str（today））

print （”Tomorrow is "+ str（tomorrow））

34。

如何得到所有与2016年7月对应的日期?

（★★☆）

（提示:

np.arange（dtype=datetime64［'D'］））

Z = np.arange（’2016-07’, '2016-08’, dtype='datetime64［D]’）

print（Z）

35.如何直接在位计算（A+B）＊（-A/2）（不建立副本）？

（★★☆）

（提示:

np。

add（out=），np。

negative（out=），np。

multiply（out=），np.divide（out=））

A = np。

ones（3）*1

B = np。

ones（3）＊2

C = np.ones（3）*3

np。

add（A，B，out=B）

np.divide（A,2,out=A）

np.negative（A,out=A）

np。

multiply（A,B，out=A）

array（[—1.5,-1。

5,—1.5]）

36。

用五种不同的方法去提取一个随机数组的整数部分（★★☆）

（提示:

％，np.floor,np.ceil,astype,np.trunc）

Z = np.random。

uniform（0,10，10）

print （Z — Z%1）

print （np。

floor（Z））

print （np.ceil（Z）-1）

print （Z.astype（int））

print （np.trunc（Z））

37.创建一个5x5的矩阵，其中每行的数值范围从0到4（★★☆）

（提示：

np。

arange）

Z = np.zeros（（5,5））

Z += np.arange（5）

print （Z）

38。

通过考虑一个可生成10个整数的函数，来构建一个数组（★☆☆）

（提示:

np。

fromiter）

def generate（）：

    for x in range（10）：

        yield x

Z = np.fromiter（generate（）,dtype=float，count=—1）

print （Z）

[0.1.2.3.4.5。

6。

7。

8。

9。

］

39.创建一个长度为10的随机向量，其值域范围从0到1，但是不包括0和1（★★☆）

（提示：

np.linspace）

Z = np.linspace（0，1，11,endpoint=False）［1：

］

print （Z）

40.创建一个长度为10的随机向量，并将其排序（★★☆）

（提示：

sort）

Z = np。

random。

random（10）

Z。

sort（）

print （Z）

41.对于一个小数组,如何用比np.sum更快的方式对其求和？

（★★☆）

（提示:

np.add。

reduce）

Z = np.arange（10）

np.add。

reduce（Z）

42.对于两个随机数组A和B，检查它们是否相等（★★☆）

（提示：

np.allclose,np.array_equal）

A = np.random。

randint（0，2,5）

B = np。

random。

randint（0,2,5）

＃ Assuming identical shape of the arrays and a tolerance for the comparison of values

equal = np.allclose（A,B）

print（equal）

False

＃ 方法2

＃ Checking both the shape and the element values， no tolerance （values have to be exactly equal）

equal = np.array_equal（A，B）

print（equal）

False

43.创建一个只读数组（read—only）（★★☆）

（提示:

flags.writeable）

# 使用如下过程实现

Z = np.zeros（10）

Z.flags.writeable = False

Z［0］ = 1

44.将笛卡尔坐标下的一个10x2的矩阵转换为极坐标形式（★★☆）

（hint：

np.sqrt,np。

arctan2）

Z = np.random.random（（10,2））

X，Y = Z［：

0］, Z[:

，1]

R = np.sqrt（X**2+Y＊＊2）

T = np。

arctan2（Y，X）

print （R）

print （T）

45。

创建一个长度为10的向量，并将向量中最大值替换为1（★★☆）

（提示：

argmax）

Z = np。

random.random（10）

Z［Z。

argmax（）] = 0

print （Z）

46。

创建一个结构化数组，并实现x和y坐标覆盖[0,1]x［0，1］区域（★★☆）

（提示：

np。

meshgrid）

Z = np.zeros（（5,5）, ［（'x',float），（'y’，float）]）

Z[’x'］, Z[’y'］ = np。

meshgrid（np。

linspace（0，1,5）,

                             np。

linspace（0，1,5））

print（Z）

47。

给定两个数组X和Y，构造Cauchy矩阵C（Cij=1/（xi—yj））

（提示:

np.subtract.outer）

X = np.arange（8）

Y = X + 0.5

C = 1。

0 / np。

subtract.outer（X, Y）

print（np。

linalg。

det（C））

48.打印每个numpy标量类型的最小值和最大值？

（★★☆）

（提示：

np.iinfo,np。

finfo,eps）

for dtype in ［np。

int8, np。

int32, np.int64］:

    print（np。

iinfo（dtype）。

min）

    print（np。

iinfo（dtype）.max）

for dtype in [np.float32， np.float64]:

    print（np.finfo（dtype）.min）

    print（np.finfo（dtype）。

max）

    print（np.finfo（dtype）.eps）

49。

如何打印一个数组中的所有数值?

（★★☆）

（提示:

np。

set_printoptions）

np。

set_printoptions（threshold=np.nan）

Z = np.zeros（（16,16））

print （Z）

50.给定标量时，如何找到数组中最接近标量的值？

（★★☆）

（提示:

argmin）

Z = np.arange（100）

v = np。

random。

uniform（0,100）

index = （np。

abs（Z—v））。

argmin（）

print （Z[index]）

51。

创建一个表示位置（x,y）和颜色（r，g,b）的结构化数组（★★☆）

（提示：

dtype）

Z = np.zeros（10, ［ （’position’， ［ （’x’， float, 1），

                                  （'y', float, 1）]），

                   （’color',    [ （'r', float， 1）,

                                  （'g', float， 1），

                                  （’b'， float， 1）]）］）

print （Z）

52。

对一个表示坐标形状为（100，2）的随机向量,找到点与点的距离（★★☆）

（提示:

np.atleast_2d，T，np.sqrt）

Z = np。

random.random（（10,2））

X,Y = np。

atleast_2d（Z［:

，0], Z［：

，1]）

D = np.sqrt（ （X-X.T）＊＊2 + （Y-Y.T）＊＊2）

print （D）

# 方法2

＃ Much faster with scipy

import scipy

＃ Thanks Gavin Heverly-Coulson （#issue 1）

import scipy.spatial

D = scipy.spatial。

distance。

cdist（Z，Z）

print （D）

53。

如何将32位的浮点数（float）转换为对应的整数（integer）?

（提示:

astype（copy=False））

Z = np。

arange（10, dtype=np。

int32）

Z = Z。

astype（np。

float32， copy=False）

print （Z）

54。

如何读取以下文件？

（★★☆）

（提示：

np.genfromtxt）

1， 2， 3, 4, 5

6，  ,  , 7， 8

 ,  ， 9，10，11

参考链接：

https：

//docs.scipy.org/doc/numpy—1.13.0/reference/generated/numpy。

genfromtxt.html

55.对于numpy数组，enumerate的等价操作是什么？

（★★☆）

（提示:

np。

ndenumerate,np.ndindex）

Z = np.arange（9）.reshape（3,3）

for index, value in np.ndenumerate（Z）：

    print （index， value）

for index in np.ndindex（Z。

shape）:

    print （index， Z［index]）

56.生成一个通用的二维Gaussian-like数组（★★☆）

（提示：

np.meshgrid，np.exp）

X， Y = np.meshgrid（np。

linspace（-1,1，10）， np.linspace（-1,1,10））

D = np。

sqrt（X*X+Y＊Y）

sigma, mu = 1.0, 0.0

G = np.exp（—（ （D—mu）＊*2 / （ 2。

0 ＊ sigma*＊2 ） ） ）

print （G）

57.对一个二维数组,如何在其内部随机放置p个元素?

（★★☆）

（提示：

np。

put，np。

random.choice）

n = 10

p = 3

Z = np.zero