Python之Numpy模块100道测试题.docx

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Python之Numpy模块100道测试题

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）

ZZ    # false

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.zeros（（n,n））

np.put（Z, np.random.choice（range（n*n）, p, replace=False）,1）

print （Z）

58.减去一个矩阵中的每一行的平均值（★★☆）

（提示:

mean（axis=,keepdims=））

X = np.random.rand（5, 10）

# Recent versions of numpy

Y = X - X.mean（axis=1, keepdims=True）

print（Y）

# 方法2

# Older versions of numpy

Y