Python NumPy教程之数据类型对象详解

2022-08-29 09:50:27

每个 ndarray 都有一个关联的数据类型 (dtype) 对象。这个数据类型对象(dtype)告诉我们数组的布局。这意味着它为我们提供了以下信息:

    数据类型(整数、浮点数、Python 对象等)数据大小(字节数)数据的字节顺序(小端或大端)如果数据类型是子数组,它的形状和数据类型是什么。

    ndarray 的值存储在缓冲区中,可以将其视为连续的内存字节块。所以这些字节将如何被解释由dtype对象给出。  

    构造数据类型(dtype)对象

    数据类型对象是>numpy.dtype.

    参数:

    obj: 要转换为数据类型对象的对象。

    align : [bool, optional] 向字段添加填充以匹配 C 编译器为类似 C 结构输出的内容。

    copy : [bool, optional] 制作数据类型对象的新副本。如果为 False,则结果可能只是对内置数据类型对象的引用。

    # Python 程序创建数据类型对象
    import numpy as np
     
    # np.int16 被转换为数据类型对象。
    print(np.dtype(np.int16))
    

    输出:

    int16

    # Python 程序创建一个包含 32 位大端整数的数据类型对象
    import numpy as np
     
    # i4 表示大小为 4 字节的整数
    # > 表示大端字节序和
    # < 表示小端编码。
    # dt 是一个 dtype 对象
    dt = np.dtype('>i4')
     
    print("Byte order is:",dt.byteorder)
     
    print("Size is:", dt.itemsize)
     
    print("Data type is:", dt.name)
    

    输出:

    Byte order is: >
    Size is: 4
    Name of data type is: int32

    类型说明符(在上述情况下为 i4)可以采用不同的形式:

    b1、i1、i2、i4、i8、u1、u2、u4、u8、f2、f4、f8、c8、c16、a(表示字节、整数、无符号整数、浮点数、指定字节长度的复数和定长字符串)

    int8,...,uint8,...,float16, float32, float64, complex64, complex128(这次是位大小)

    注意:  dtype 与 type 不同。

    # 用于区分类型和数据类型的 Python 程序。
    import numpy as np
     
    a = np.array([1])
     
    print("type is: ",type(a))
    print("dtype is: ",a.dtype)
    

    输出:

    type is:    
    dtype is:  int32

    具有结构化数组的数据类型对象

    数据类型对象对于创建结构化数组很有用。结构化数组是包含不同类型数据的数组。可以借助字段访问结构化数组。

    字段就像为对象指定名称。在结构化数组的情况下,dtype>

    # 用于演示字段使用的 Python 程序
    import numpy as np
     
    # 一种结构化数据类型,包含一个 16 字符的字符串(在“name”字段中)和两个 64 位浮点数的子数组(在“grades”字段中)
     
    dt = np.dtype([('name', np.unicode_, 16),
                   ('grades', np.float64, (2,))])
     
    # 具有字段等级的对象的数据类型
    print(dt['grades'])
     
    # 具有字段名称的对象的数据类型
    print(dt['name'])
    

    输出:

    ('<f8', (2,))

    # Python 程序演示了数据类型对象与结构化数组的使用。
    import numpy as np
     
    dt = np.dtype([('name', np.unicode_, 16),
                   ('grades', np.float64, (2,))])
     
    # x 是一个包含学生姓名和分数的结构化数组。
    # 学生姓名的数据类型是np.unicode_,分数的数据类型是np.float(64)
    x = np.array([('Sarah', (8.0, 7.0)),
                  ('John', (6.0, 7.0))], dtype=dt)
     
    print(x[1])
     
    print("Grades of John are: ", x[1]['grades'])
    print("Names are: ", x['name'])
    

    输出:

    ('John', [ 6.,  7.])
    Grades of John are:  [ 6.  7.]
    Names are:  ['Sarah' 'John']

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