在Python中計算沿軸1的第n階離散差分


要計算第n階離散差分,可以使用numpy.diff()方法。一階差分由out[i] = a[i+1] - a[i]給出,沿給定軸計算,高階差分透過遞迴使用diff計算。diff()方法返回第n階差分。輸出的形狀與a相同,除了軸的維度比原來小n。輸出的型別與a中任意兩個元素差的型別相同。在大多數情況下,這與a的型別相同。一個顯著的例外是datetime64,它會導致timedelta64輸出陣列。

第一個引數是輸入陣列。第二個引數是n,即值差分的次數。如果為零,則按原樣返回輸入。第三個引數是取差分的軸,預設為最後一個軸。第四個引數是在執行差分之前,預先新增到輸入陣列沿軸上的值。標量值會擴充套件到陣列,在軸方向上長度為1,在所有其他軸上與輸入陣列的形狀相同。

步驟

首先,匯入所需的庫:

import numpy as np

使用array()方法建立一個numpy陣列。我們添加了int型別的元素和nan:

arr = np.array([[10, 15, 30, 65], [80, 87, np.nan, 120]])

顯示陣列:

print("Our Array...\n",arr)

檢查維度:

print("\nDimensions of our Array...\n",arr.ndim)

獲取資料型別:

print("\nDatatype of our Array object...\n",arr.dtype)

要計算第n階離散差分,可以使用numpy.diff()方法。一階差分由out[i] = a[i+1] - a[i]給出,沿給定軸計算,高階差分透過遞迴使用diff計算:

print("\nDiscrete difference..\n",np.diff(arr, axis = 1))

示例

import numpy as np

# Creating a numpy array using the array() method
# We have added elements of int type with nan
arr = np.array([[10, 15, 30, 65], [80, 87, np.nan, 120]])

# Display the array
print("Our Array...\n",arr)

# Check the Dimensions
print("\nDimensions of our Array...\n",arr.ndim)

# Get the Datatype
print("\nDatatype of our Array object...\n",arr.dtype)

# To calculate the n-th discrete difference, use the numpy.diff() method
# The first difference is given by out[i] = a[i+1] - a[i] along the given axis, higher differences are calculated by using diff recursively.
print("\nDiscrete difference..\n",np.diff(arr, axis = 1))

輸出

Our Array...
[[ 10. 15. 30. 65.]
[ 80. 87. nan 120.]]

Dimensions of our Array...
2

Datatype of our Array object...
float64

Discrete difference..
[[ 5. 15. 35.]
[ 7. nan nan]]

更新於:2022年2月28日

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