|
| 1 | +# AI常用函数说明 |
| 2 | + |
| 3 | +## numpy 相关 |
| 4 | + |
| 5 | +> from numpy import random, mat, eye |
| 6 | +
|
| 7 | +```py |
| 8 | +''' |
| 9 | +# NumPy 矩阵和数组的区别 |
| 10 | +NumPy存在2中不同的数据类型: |
| 11 | + 1. 矩阵 matrix |
| 12 | + 2. 数组 array |
| 13 | +相似点: |
| 14 | + 都可以处理行列表示的数字元素 |
| 15 | +不同点: |
| 16 | + 1. 2个数据类型上执行相同的数据运算可能得到不同的结果。 |
| 17 | + 2. NumPy函数库中的 matrix 与 MATLAB中 matrices 等价。 |
| 18 | +''' |
| 19 | +from numpy import random, mat, eye |
| 20 | + |
| 21 | +# 生成一个 4*4 的随机数组 |
| 22 | +randArray = random.rand(4, 4) |
| 23 | +# 转化关系, 数组转化为矩阵 |
| 24 | +randMat = mat(randArray) |
| 25 | +''' |
| 26 | +.I 表示对矩阵求逆(可以利用矩阵的初等变换) |
| 27 | + 意义: 逆矩阵是一个判断相似性的工具。逆矩阵A与列向量p相乘后,将得到列向量q,q的第i个分量表示p与A的第i个列向量的相似度。 |
| 28 | + 参考案例链接: |
| 29 | + https://www.zhihu.com/question/33258489 |
| 30 | + http://blog.csdn.net/vernice/article/details/48506027 |
| 31 | +.T 表示对矩阵转置(行列颠倒) |
| 32 | + * 等同于: .transpose() |
| 33 | +.A 返回矩阵基于的数组 |
| 34 | + 参考案例链接: |
| 35 | + http://blog.csdn.net/qq403977698/article/details/47254539 |
| 36 | +''' |
| 37 | +invRandMat = randMat.I |
| 38 | +TraRandMat = randMat.T |
| 39 | +ArrRandMat = randMat.A |
| 40 | +# 输出结果 |
| 41 | +print('randArray=(%s) \n' % type(randArray), randArray) |
| 42 | +print('randMat=(%s) \n' % type(randMat), randMat) |
| 43 | +print('invRandMat=(%s) \n' % type(invRandMat), invRandMat) |
| 44 | +print('TraRandMat=(%s) \n' % type(TraRandMat), TraRandMat) |
| 45 | +print('ArrRandMat=(%s) \n' % type(ArrRandMat), ArrRandMat) |
| 46 | +# 矩阵和逆矩阵 进行求积 (单位矩阵,对角线都为1嘛,理论上4*4的矩阵其他的都为0) |
| 47 | +myEye = randMat*invRandMat |
| 48 | +# 误差 |
| 49 | +print(myEye - eye(4)) |
| 50 | +``` |
| 51 | + |
| 52 | +> np.dot |
| 53 | +
|
| 54 | +```py |
| 55 | +import numpy as np |
| 56 | + |
| 57 | +a = np.array([2, 3]) |
| 58 | +b = np.array([4, 5]) |
| 59 | +np.dot(a, b, out=None) #该函数的作用是获取两个元素a,b的乘积 |
| 60 | + |
| 61 | +Out[1]: 23 = 2*4 + 3*5 |
| 62 | + |
| 63 | +a = np.array([2, 3, 4]) |
| 64 | +b = np.array([5, 6, 7]) |
| 65 | +np.dot(a, b, out=None) #该函数的作用是获取两个元素a,b的乘积 |
| 66 | + |
| 67 | +Out[2]: 56 = 2*5 + 3*6 + 4*7 |
| 68 | +``` |
| 69 | + |
| 70 | +> array sum/mean |
| 71 | +
|
| 72 | +```py |
| 73 | +import numpy as np |
| 74 | + |
| 75 | +# ---- sum ---- # |
| 76 | +a = np.array([[2, 3, 4], [2, 3, 4]]) |
| 77 | + |
| 78 | +# 纵向求和: 0 表示某一列所有的行求和 |
| 79 | +a.sum(axis=0) |
| 80 | +Out[6]: array([4, 6, 8]) |
| 81 | + |
| 82 | +# 横向求和: 1 表示某一行所有的列求和 |
| 83 | +a.sum(axis=1) |
| 84 | +Out[7]: array([9, 9]) |
| 85 | + |
| 86 | + |
| 87 | +# ---- mean ---- # |
| 88 | +a = np.array([[2, 3, 4], [12, 13, 14]]) |
| 89 | + |
| 90 | +# 纵向求平均: 0 表示某一列所有的行求和 |
| 91 | +a.mean(axis=0) |
| 92 | +Out[13]: array([7., 8., 9.]) |
| 93 | + |
| 94 | +# 横向求平均: 1 表示某一行所有的列求平均 |
| 95 | +a.mean(axis=1) |
| 96 | +Out[14]: array([ 3., 13.]) |
| 97 | + |
| 98 | +``` |
| 99 | + |
| 100 | +> np.newaxis |
| 101 | +
|
| 102 | +* numpy 添加新的维度: newaxis(可以给原数组增加一个维度) |
| 103 | + |
| 104 | +```py |
| 105 | +import numpy as np |
| 106 | + |
| 107 | +In [59]: x = np.random.randint(1, 8, size=(2, 3, 4)) |
| 108 | +In [60]: y = x[:, np.newaxis, :, :] |
| 109 | +In [61]: Z = x[ :, :, np.newaxis, :] |
| 110 | + |
| 111 | +In [62]: x. shape |
| 112 | +Out[62]: (2, 3, 4) |
| 113 | + |
| 114 | +In [63]: y. shape |
| 115 | +Out[63]: (2, 1, 3, 4) |
| 116 | + |
| 117 | +In [64]: z. shape |
| 118 | +Out [64]: (2, 3, 1, 4) |
| 119 | +``` |
| 120 | + |
| 121 | +## pandas 相关 |
| 122 | + |
| 123 | +> df.shift() |
| 124 | +
|
| 125 | +``` |
| 126 | +DataFrame.shift(periods=1, freq=None, axis=0) |
| 127 | +
|
| 128 | +* periods: 类型为int,表示移动的幅度,可以是正数,也可以是负数,默认值是1, |
| 129 | + 1就表示移动一次,注意这里移动的都是数据,而索引是不移动的,移动之后没有对应值的,就赋值为NaN |
| 130 | +* freq: DateOffset, timedelta, or time rule string,可选参数,默认值为None,只适用于时间序列,如果这个参数存在,那么会按照参数值移动时间索引,而数据值没有发生变化。 |
| 131 | +* axis: {0, 1, ‘index’, ‘columns’},表示移动的方向,如果是0或者’index’表示上下移动,如果是1或者’columns’,则会左右移动。 |
| 132 | +``` |
| 133 | + |
| 134 | +```py |
| 135 | + |
| 136 | +""" |
| 137 | +index value1 |
| 138 | +A 0 |
| 139 | +B 1 |
| 140 | +C 2 |
| 141 | +D 3 |
| 142 | +""" |
| 143 | + |
| 144 | +df.shift() # 或 df.shift(1) |
| 145 | +# 就会变成如下: |
| 146 | + |
| 147 | +""" |
| 148 | +index value1 |
| 149 | +A NaN |
| 150 | +B 0 |
| 151 | +C 1 |
| 152 | +D 2 |
| 153 | +""" |
| 154 | + |
| 155 | +df.shift(2) |
| 156 | + |
| 157 | +""" |
| 158 | +
|
| 159 | +index value1 |
| 160 | +A NaN |
| 161 | +B NaN |
| 162 | +C 0 |
| 163 | +D 1 |
| 164 | +""" |
| 165 | + |
| 166 | +df.shift(-1) |
| 167 | + |
| 168 | +""" |
| 169 | +index value1 |
| 170 | +A 1 |
| 171 | +B 2 |
| 172 | +C 3 |
| 173 | +D NaN |
| 174 | +""" |
| 175 | + |
| 176 | +#################### |
| 177 | + |
| 178 | +""" |
| 179 | +index value1 |
| 180 | +2016-06-01 0 |
| 181 | +2016-06-02 1 |
| 182 | +2016-06-03 2 |
| 183 | +2016-06-04 3 |
| 184 | +""" |
| 185 | + |
| 186 | +# 如果 index 为时间 |
| 187 | +df1.shift(periods=1,freq=datetime.timedelta(1)) |
| 188 | + |
| 189 | +""" |
| 190 | +index value1 |
| 191 | +2016-06-02 0 |
| 192 | +2016-06-03 1 |
| 193 | +2016-06-04 2 |
| 194 | +2016-06-05 3 |
| 195 | +""" |
| 196 | +``` |
| 197 | + |
| 198 | + |
| 199 | + |
| 200 | +## keras 相关 |
| 201 | + |
| 202 | +> from keras.preprocessing.sequence import pad_sequences |
| 203 | +
|
| 204 | +```python |
| 205 | +from keras.preprocessing.sequence import pad_sequences |
| 206 | + |
| 207 | + |
| 208 | +# padding: pre(默认) 向前补充0 post 向后补充0 |
| 209 | +# truncating: 文本超过 pad_num, pre(默认) 删除前面 post 删除后面 |
| 210 | +x = [[1,2,3,4,5]] |
| 211 | +x_train = pad_sequences(x, maxlen=pad_num, value=0, padding='post', truncating="post") |
| 212 | +print("--- ", x_train[0][:20]) |
| 213 | +``` |
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