简介
咱们晓得Python中有4种数字类型,别离是int,float,bool和complex。作为科学计算的NumPy,其数据类型更加的丰盛。
明天给大家具体解说一下NumPy中的数据类型。
数组中的数据类型
NumPy是用C语言来实现的,咱们能够对标一下NumPy中数组中的数据类型跟C语言中的数据类型:
Numpy 中的类型 | C 中的类型 | 阐明 |
---|---|---|
np.bool_ | bool | Boolean (True or False) stored as a byte |
np.byte | signed char | Platform-defined |
np.ubyte | unsigned char | Platform-defined |
np.short | short | Platform-defined |
np.ushort | unsigned short | Platform-defined |
np.intc | int | Platform-defined |
np.uintc | unsigned int | Platform-defined |
np.int_ | long | Platform-defined |
np.uint | unsigned long | Platform-defined |
np.longlong | long long | Platform-defined |
np.ulonglong | unsigned long long | Platform-defined |
np.half / np.float16 | Half precision float: sign bit, 5 bits exponent, 10 bits mantissa | |
np.single | float | Platform-defined single precision float: typically sign bit, 8 bits exponent, 23 bits mantissa |
np.double | double | Platform-defined double precision float: typically sign bit, 11 bits exponent, 52 bits mantissa. |
np.longdouble | long double | Platform-defined extended-precision float |
np.csingle | float complex | Complex number, represented by two single-precision floats (real and imaginary components) |
np.cdouble | double complex | Complex number, represented by two double-precision floats (real and imaginary components). |
np.clongdouble | long double complex | Complex number, represented by two extended-precision floats (real and imaginary components). |
咱们在Ipython环境中随机查看一下下面的类型到底是什么:
import numpy as npIn [26]: np.byteOut[26]: numpy.int8In [27]: np.bool_Out[27]: numpy.bool_In [28]: np.ubyteOut[28]: numpy.uint8In [29]: np.shortOut[29]: numpy.int16In [30]: np.ushortOut[30]: numpy.uint16
所以下面的数据类型,其底层还是固定长度的数据类型,咱们看下到底有哪些:
Numpy 类型 | C 类型 | 阐明 |
---|---|---|
np.int8 | int8_t | Byte (-128 to 127) |
np.int16 | int16_t | Integer (-32768 to 32767) |
np.int32 | int32_t | Integer (-2147483648 to 2147483647) |
np.int64 | int64_t | Integer (-9223372036854775808 to 9223372036854775807) |
np.uint8 | uint8_t | Unsigned integer (0 to 255) |
np.uint16 | uint16_t | Unsigned integer (0 to 65535) |
np.uint32 | uint32_t | Unsigned integer (0 to 4294967295) |
np.uint64 | uint64_t | Unsigned integer (0 to 18446744073709551615) |
np.intp | intptr_t | Integer used for indexing, typically the same as ssize_t |
np.uintp | uintptr_t | Integer large enough to hold a pointer |
np.float32 | float | |
np.float64 / np.float_ | double | Note that this matches the precision of the builtin python float. |
np.complex64 | float complex | Complex number, represented by two 32-bit floats (real and imaginary components) |
np.complex128 / np.complex_ | double complex | Note that this matches the precision of the builtin python complex. |
所有这些类型都是 dtype 对象的实例。罕用的有5种根本类型,别离是bool,int,uint,float和complex。
类型前面带的数字示意的是该类型所占的字节数。
下面表格中有一些 Platform-defined的数据类型,这些类型是跟平台相干的,在应用的时候要特地留神。
这些dtype类型能够在创立数组的时候手动指定:
>>> import numpy as np>>> x = np.float32(1.0)>>> x1.0>>> y = np.int_([1,2,4])>>> yarray([1, 2, 4])>>> z = np.arange(3, dtype=np.uint8)>>> zarray([0, 1, 2], dtype=uint8)
因为历史起因,为了向下兼容,咱们也能够在创立数组的时候指定字符格局的dtype。
>>> np.array([1, 2, 3], dtype='f')array([ 1., 2., 3.], dtype=float32)
下面的 f 示意的是float类型。
类型转换
如果想要转换一个现有的数组类型,能够应用数组自带的astype办法,也能够调用np的强制转换方法:
In [33]: z = np.arange(3, dtype=np.uint8)In [34]: zOut[34]: array([0, 1, 2], dtype=uint8)In [35]: z.astype(float)Out[35]: array([0., 1., 2.])In [36]: np.int8(z)Out[36]: array([0, 1, 2], dtype=int8)
留神,下面咱们应用了 float , Python将会把float 主动替换成为 np.float_,同样的简化格局还有int
==np.int_
,bool
==np.bool_
,complex
==np.complex_
. 其余的数据类型不能应用简化版本。
查看类型
查看一个数组的数据类型能够应用自带的dtype属性:
In [37]: z.dtypeOut[37]: dtype('uint8')
dtype作为一个对象,自身也能够进行一些类型判断操作:
>>> d = np.dtype(int)>>> ddtype('int32')>>> np.issubdtype(d, np.integer)True>>> np.issubdtype(d, np.floating)False
数据溢出
一般来说,如果超出了数据的范畴是会报异样的。比方咱们有一个十分长的int值:
In [38]: a= 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000In [39]: aOut[39]: 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000In [40]: np.int(1000000000000000000000000000000000000000000000000000000)Out[40]: 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000In [41]: np.int32(1000000000000000000000000000000000000000000000000000000)---------------------------------------------------------------------------OverflowError Traceback (most recent call last)<ipython-input-41-71feb4433730> in <module>()----> 1 np.int32(1000000000000000000000000000000000000000000000000000000)
下面的数字太长了,超出了int32的范畴,就会抛出异样。
然而NumPy的有些操作,如果超出范围之后,并不会报异样,而是失常范畴,这时候咱们就须要留神了:
In [43]: np.power(100, 8, dtype=np.int32)Out[43]: 1874919424In [44]: np.power(100, 8, dtype=np.int64)Out[44]: 10000000000000000
NumPy提供了两个办法来测量int和float的范畴,numpy.iinfo 和 numpy.finfo :
In [45]: np.iinfo(int)Out[45]: iinfo(min=-9223372036854775808, max=9223372036854775807, dtype=int64)In [46]: np.iinfo(np.int32)Out[46]: iinfo(min=-2147483648, max=2147483647, dtype=int32)In [47]: np.iinfo(np.int64)Out[47]: iinfo(min=-9223372036854775808, max=9223372036854775807, dtype=int64)
如果64位的int还是太小的话,能够应用np.float64,float64能够应用迷信计数法,所以可能失去更大范畴的后果,然而其精度可能会放大。
In [48]: np.power(100, 100, dtype=np.int64)Out[48]: 0In [49]: np.power(100, 100, dtype=np.float64)Out[49]: 1e+200
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