📜  为什么 Numpy 在Python中更快?(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:16.418000             🧑  作者: Mango

为什么Numpy在Python中更快?

Numpy是一个用于科学计算的Python库,它包含了高级数学函数和矩阵运算等操作。Numpy在Python中的应用越来越广泛,其中的主要原因是因为它的运算速度比Python自带的列表(list)等数据结构要快很多。

Numpy的背景

在Python中的列表(list)实现,由于其附加的内存指针,所以在存储的大数组元素时,时间与空间的开销都会比较大。而Numpy则是针对这个问题进行优化的库,它使用连续的储存空间,并用c语言实现了许多算法,从而能够在不同维度中进行大型数组的快速数值运算。

Numpy的优点
  1. 效率更高: Numpy高度优化且底层由C语言实现,所以运算速度非常快,在对于大型数据集和矩阵运算时表现更加突出。

  2. 便于读写、处理数据:Numpy是基于向量运算,因此它能够非常方便、快速地读写和处理多维数组,尤其是在数据分析、计算机视觉、人工智能等领域中应用广泛。

  3. 代码简短:由于numpy通过向量化操作来实现循环,因而代码会简而有力,而不必手工执行循环。

Numpy的一些常用函数
  • np.array 创建Numpy数组,可以通过Python列表/元组创建

  • np.zeros 创建Numpy数组,所有元素都是0

  • np.ones 创建Numpy数组,所有元素都是1

  • np.arange 返回等差数组,第一个参数是起始数字,第二个参数是结束数字,第三个参数是数字间隔

  • np.linspace 创建等差数列并返回

  • np.random.rand 创建服从0~1均匀分布的Numpy数组

以上只列举了几个Numpy常用函数,还有很多其他函数可以去Numpy官网(http://www.numpy.org/) 了解。

总结

Numpy的高效性以及便捷的操作为Python科学计算和数据分析带来了改革性的变化。在日常开发中,尤其在大数据处理、数据分析等领域,Numpy提供了一种高效、可扩展的数据结构和数据处理工具。