在 Python 中计算给定轴上的第 n 次离散差分


要计算第 n 次离散差分,可以使用 numpy.diff() 方法。第一次差分由 out[i] = a[i+1] - a[i] 给出,沿着给定的轴,更高的差分是通过递归使用 diff 计算的。diff() 方法返回第 n 次差分。输出的形状与 a 相同,除了轴的维度比 n 小。输出的类型与 a 的任意两个元素之间的差的类型相同。在大多数情况下,这与 a 的类型相同。一个值得注意的例外是 datetime64,它会导致 timedelta64 输出数组。

第一个参数是输入数组。第二个参数是 n,即值被差分的次数。如果为零,则输入按原样返回。第三个参数是取差分的轴,默认为最后一个轴。第四个参数是在执行差分之前,沿轴预先附加到输入数组的值。标量值扩展为在轴方向上长度为 1 的数组,并且沿着所有其他轴具有输入数组的形状。

步骤

首先,导入所需的库:

import numpy as np

使用 array() 方法创建一个 numpy 数组。我们添加了 int 类型的元素和 nan:

arr = np.array([[10, 15, 30, 65], [80, 87, 100, np.nan]])

显示数组:

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

检查维度:

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

获取数据类型:

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

要计算第 n 次离散差分,可以使用 numpy.diff() 方法。第一次差分由 out[i] = a[i+1] - a[i] 给出,沿着给定的轴,更高的差分是通过递归使用 diff 计算的:

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, 100, np.nan]])

# 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))

输出

Our Array...
[[ 10. 15. 30. 65.]
[ 80. 87. 100. nan]]

Dimensions of our Array...
2

Datatype of our Array object...
float64

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

更新于:2022年2月28日

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