有些Python小白对numpy中的常见函数不太了解，今天小编就整理出来分享给大家。
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Numpy是Python的一个科学计算的库，提供了矩阵运算的功能，其一般与Scipy、matplotlib一起使用。其实，list已经提供了类似于矩阵的表示形式，不过numpy为我们提供了更多的函数。
数组常用函数
1.where()按条件返回数组的索引值
2.take(a,index)从数组a中按照索引index取值
3.linspace(a,b,N)返回一个在(a,b)范围内均匀分布的数组，元素个数为N个
4.a.fill()将数组的所有元素以指定的值填充
5.diff(a)返回数组a相邻元素的差值构成的数组
6.sign(a)返回数组a的每个元素的正负符号
7.piecewise(a,[condlist],[funclist])数组a根据布尔型条件condlist返回对应元素结果
8.a.argmax(),a.argmin()返回a最大、最小元素的索引
改变数组维度
a.ravel(),a.flatten():将数组a展平成一维数组
a.shape=(m,n),a.reshape(m,n):将数组a转换成m*n维数组
a.transpose,a.T转置数组a
数组组合
1.hstack((a,b)),concatenate((a,b),axis=1)将数组a,b沿水平方向组合
2.vstack((a,b)),concatenate((a,b),axis=0)将数组a,b沿竖直方向组合
3.row_stack((a,b))将数组a,b按行方向组合
4.column_stack((a,b))将数组a,b按列方向组合
数组分割
1.split(a,n,axis=0),vsplit(a,n)将数组a沿垂直方向分割成n个数组
2.split(a,n,axis=1),hsplit(a,n)将数组a沿水平方向分割成n个数组
数组修剪和压缩
1.a.clip(m,n)设置数组a的范围为(m,n),数组中大于n的元素设定为n,小于m的元素设定为m
2.a.compress()返回根据给定条件筛选后的数组
数组属性
1.a.dtype数组a的数据类型
2.a.shape数组a的维度
3.a.ndim数组a的维数
4.a.size数组a所含元素的总个数
5.a.itemsize数组a的元素在内存中所占的字节数
6.a.nbytes整个数组a所占的内存空间7.a.astype(int)转换a数组的类型为int型
数组计算
1.average(a,weights=v)对数组a以权重v进行加权平均
2.mean(a),max(a),min(a),middle(a),var(a),std(a)数组a的均值、最大值、最小值、中位数、方差、标准差
3.a.prod()数组a的所有元素的乘积
4.a.cumprod()数组a的元素的累积乘积
5.cov(a,b),corrcoef(a,b)数组a和b的协方差、相关系数
6.a.diagonal()查看矩阵a对角线上的元素7.a.trace()计算矩阵a的迹，即对角线元素之和
以上就是numpy中的常见函数。更多Python学习推荐:PyThon学习网教学中心。
写个例子吧，需要安装numpy数学库
#!/usr/bin/python
import
numpy
as
np
#求解方程x^2+2x+1=0的根
#方程参数列表抽象成一下形式：
arg=[1，
2，
1]
#求解
np.roots(args)
运行即可求解了，如果没有实根会给虚根的结果
pow()函数，是Python的内置函数,它计算并返回x的y次方的值。
import math
math.pow( x, y )
这个函数还有一个用法：
pow(x, y, z)
函数是计算 x 的 y 次方，如果 z 在存在，则再对结果进行取模，其结果等效于 pow(x,y) %z。
python中eval函数作用如下：
1、计算字符串中有效的表达式，并返回结果。
2、将字符串转成相应的对象（如list、tuple、dict和string之间的转换）。
3、将利用反引号转换的字符串再反转回对象。
函数作用域：eval()函数并不会创建一个新的作用域，并且它的作用域就是它所在的作用域，有时候需要将eval()函数的作用域设置为全局，当然可以将eval()在全局作用域中使用，这个时候可以用window.eval()的方式实现。
参数情况：
（1）如果参数是一个表达式，eval() 函数将执行表达式。
（2）如果参数是Javascript语句，eval()将执行 Javascript 语句。
注意：如果执行结果是一个值就返回，不是就返回undefined，如果参数不是一个字符串，则直接返回该参数。
python当中的eval（）函数是将字符串当成有效Python表达式来求值，并返回计算结果
x = 1
eval('x+1')
eval('x==1')
与之对应的repr函数，它能够将Python的变量和表达式转换为字符串表示
repr(x+1)
repr(x+ ‘1’-1)('x=+=1')
函数说明
如果eval函数在执行时遇到错误，则抛出异常给调用者。
类似的函数是loadcode ，loadcode并不立即执行代码，而是返回一个函数对象。
并且loadcode支持路径参数，eval并不支持。 eval并不支持代码中的return语句，而是将代码作为表达式直接计算出结果。
使用键盘输入值并不是编辑表中值的唯一方式。在某些情况下，为了设置字段值，可能要对单条记录甚至是所有记录执行数学计算。您可以对所有记录或选中记录执行简单计算和高级计算。此外，还可以在属性表中的字段上计算面积、长度、周长和其他几何属性。以下各部分包括使用字段计算器的若干示例。使用 Python、SQL 和 Arcade 执行计算。
本主题着重于基于 Python 的计算字段示例。要了解有关 Arcade 表达式的详细信息，请参阅 ArcGIS Arcade 指南。要了解有关 SQL 表达式的详细信息，请参阅计算字段。
注：
Python 强制将缩进作为语法的一部分。请使用两个或四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。
Python 计算表达式字段将使用惊叹号 (!!) 括起。
命名变量时，请注意 Python 区分大小写，因此 value 不同于 Value。
输入语句后，如果想将其写入文件，请单击导出。导入按钮将提示您查找和选择一个现有的计算文件。
简单计算
仅通过一个短表达式就可以计算出多种计算结果。
简单字符串示例
一系列 Python 字符串函数均支持使用字符串，包括 capitalize、rstrip 和 replace。
将 CITY_NAME 字段中字符串的首字母大写。
!CITY_NAME!.capitalize()
去掉 CITY_NAME 字段中自字符串结尾起的所有空白区。
!CITY_NAME!.rstrip()
将 STATE_NAME 字段中的“california”全部替换为“California”。
!STATE_NAME!.replace("california", "California")
在 Python 中，字符串字段中的字符可以通过索引和分割操作进行访问。索引操作将在索引位置提取字符，而分割操作则会提取一组字符。在下表中，假设 !fieldname! 是值为 "abcde" 的字符串字段。
示例
说明
结果
!fieldname![0]
第一个字符
"a"
!fieldname![-2]
倒数第二个字符
"d"
!fieldname![1:4]
第二、三和四个字符
"bcd"
Python 也支持使用 format() 方法的字符串格式。
将合并后的 FieldA 和 FieldB 以冒号分隔开。
"{}:{}".format(!FieldA!, !FieldB!)
常见 Python 字符串操作
简单数学示例
Python 提供了处理数字的工具。Python 也支持一些数值和数学函数，包括 math、cmath、decimal、random、itertools、functools 和 operator。
运算符
说明
示例
结果
x + y
x 加上 y
1.5 + 2.5
4.0
x - y
x 减去 y
3.3 - 2.2
1.1
x * y
x 乘以 y
2.0 * 2.2
4.4
x / y
x 除以 y
4.0 / 1.25
3.2
x // y
x 除以 y（向下取整除法）
4.0 // 1.25
3.0
x % y
x 模 y
8 % 3
2
-x
x 的负数表达式
x = 5
-x
-5
+x
x 不变
x = 5
+x
5
x ** y
以 x 为底，以 y 为指数的幂
2 ** 3
8
乘
!Rank! * 2
根据给定的半径字段计算球体的体积。
4.0 / 3.0 * math.pi * !Radius! ** 3
旧版本：
在 ArcGIS Pro 中，使用的是 Python 3，在 ArcGIS Desktop 中，使用的 Python 2。Python 2 使用的是整型数学计算，这就意味着两个整型值相除将始终生成整型值 (3 / 2 = 1)。在 Python 3 中，两个整型值相除将生成浮点型值 (3 / 2 = 1.5)。
Python 内置函数
Python 包含多个可用的内置函数，包括 max、min、round 和 sum。
Python 内置函数
通过字段列表计算每条记录的最大值。
max([!field1!, !field2!, !field3!])
通过字段列表计算每条记录的总和。
sum([!field1!, !field2!, !field3!]) 使用代码块
通过 Python 表达式和代码块参数可执行以下操作：
在表达式中应用任意 Python 函数。
访问地理处理函数和对象。
访问要素几何的属性。
访问新的随机值运算符。
使用 if-then-else 逻辑对值进行重分类。
表达式类型
代码块
Python 3
支持 Python 功能。使用 Python 函数 (def) 表示代码块。在适当的情况下，几何属性将通过地理处理对象表示（如点对象）。
Arcade
支持 Arcade 功能。
SQL
支持 SQL 表达式。
执行 SQL 表达式可以更好地支持使用要素服务和企业级地理数据库的计算，尤其是在性能方面。使用该表达式可以将单次请求设置为要素服务或数据库，而不必一次执行一个要素或一行的计算。
旧版本：
在 ArcGIS Desktop 中，计算字段工具支持 VB、PYTHON 和 PYTHON_9.3 表达式类型。VB 表达式类型，在某些产品中受支持，但在 64 位产品中不受支持，其中包括 ArcGIS Pro。
出于相后兼容性考量，ArcGIS Pro 中仍然支持 PYTHON 和 PYTHON_9.3 关键字，但是不会作为选择列出。使用这些关键字的 Python 脚本将可继续使用。
Python 3 表达式类型与旧版 PYTHON_9.3 关键字的唯一区别在于 Python 3 会将日期字段中的值作为 Python datetime 对象返回。
注：
Python 3 表达式类型与随 ArcGIS Pro 安装的 Python 版本无关。这只是历史上的第三个 Python 相关关键字（继 PYTHON 和 PYTHON_9.3 之后。
各 Python 函数可通过 def 关键字定义，关键字后为函数名称及函数的输入参数。可编写 Python 函数，使 Python 函数能够接受任何数量的输入参数（也可以没有任何参数）。函数将通过 return 语句返回值。函数名称可由您自行选取（不得使用空格，也不得以数字开头）。
注：
如果函数未通过 return 语句显式返回值，则函数将返回 None。
注：
请牢记，Python 强制要求将缩进作为语法的一部分。请使用四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。
代码示例 - 数学
在使用以下数学示例时，请假设表达式类型为 Python 3。
将字段的值四舍五入为保留两位小数。
表达式：
round(!area!, 2)
通过 math 模块将米转换成英尺。以转换值为底，以 2 为指数进行幂运算，然后再乘以 area。
表达式：
MetersToFeet((float(!shape.area!)))
代码块：
import math
def MetersToFeet(area):
return math.pow(3.2808, 2) * area 通过 Python 逻辑计算字段
可以使用 if、else 和 elif 语句将逻辑模式包含在代码块中。
按照字段值进行分类。
表达式：
Reclass(!WELL_YIELD!)
代码块：
def Reclass(WellYield):
if (WellYield = 0 and WellYield = 10):
return 1
elif (WellYield 10 and WellYield = 20):
return 2
elif (WellYield 20 and WellYield = 30):
return 3
elif (WellYield 30):
return 4 代码实例 - 几何
除以下代码示例外，请参阅下方的“几何单位转换”部分，以了解有关转换几何单位的详细信息。
计算某要素的面积。
表达式：
!shape.area!
计算某要素的最大 x 坐标。
表达式：
!shape.extent.XMax!
计算某要素中的折点数。
表达式：
MySub(!shape!)
代码块：
def MySub(feat):
partnum = 0
# Count the number of points in the current multipart feature
partcount = feat.partCount
pntcount = 0
# Enter while loop for each part in the feature (if a singlepart
# feature, this will occur only once)
while partnum partcount:
part = feat.getPart(partnum)
pnt = part.next()
# Enter while loop for each vertex
while pnt:
pntcount += 1
pnt = part.next()
# If pnt is null, either the part is finished or there
# is an interior ring
if not pnt:
pnt = part.next()
partnum += 1
return pntcount
将点要素类中每个点的 x 坐标平移 100。
表达式：
shiftXCoordinate(!SHAPE!)
代码块：
def shiftXCoordinate(shape):
shiftValue = 100
point = shape.getPart(0)
point.X += shiftValue
return point 几何单位转换
几何字段的面积和长度属性可通过用 @ 符号表示的单位类型进行修改。
面积测量单位关键字：
ACRES | ARES | HECTARES | SQUARECENTIMETERS | SQUAREDECIMETERS | SQUAREINCHES | SQUAREFEET | SQUAREKILOMETERS | SQUAREMETERS | SQUAREMILES | SQUAREMILLIMETERS | SQUAREYARDS | SQUAREMAPUNITS | UNKNOWN
线性测量单位关键字：
CENTIMETERS | DECIMALDEGREES | DECIMETERS | FEET | INCHES | KILOMETERS | METERS | MILES | MILLIMETERS | NAUTICALMILES | POINTS | UNKNOWN | YARDS
注：
如果数据存储在地理坐标系中且具有线性单位（例如英尺），则会通过测地线算法转换长度计算的结果。
警告：
转换地理坐标系中数据的面积单位会生成不正确的结果，这是由于沿 globe 的十进制度并不一致。
计算某要素的长度（以码为单位）。
表达式：
!shape.length@yards!
计算某要素的面积（以英亩为单位）。
表达式：
!shape.area@acres!
测地线面积和长度也可以通过带 @（后跟测量单位关键字）的 geodesicArea 和 geodesicLength 属性进行计算。
计算某要素的测地线长度（以码为单位）。
表达式：
!shape.geodesicLength@yards!
计算某要素的测地线面积（以英亩为单位）。
表达式：
!shape.geodesicArea@acres! 代码实例 - 日期
日期和时间可使用 datetime 和 time 模块进行计算。
计算当前日期。
表达式：
time.strftime("%d/%m/%Y")
计算当前日期和时间。
表达式：
datetime.datetime.now()
计算的日期为 2000 年 12 月 31 日。
表达式：
datetime.datetime(2000, 12, 31)
计算当前日期和字段中的值之间的天数。
表达式：
(datetime.datetime.now() - !field1!).days
通过向字段中的日期值添加 100 天来计算日期。
表达式：
!field1! + datetime.timedelta(days=100)
计算字段中的日期值为一周中的周几（例如，星期天）。
表达式：
!field1!.strftime('%A') 代码实例 - 字符串
可以使用多种 Python 编码模式来完成字符串计算。
返回最右侧三个字符。
表达式：
!SUB_REGION![-3:]
将所有大写字母 P 替换为小写字母 p。
表达式：
!STATE_NAME!.replace("P","p")
通过空格分隔符串连两个字段。
表达式：
!SUB_REGION! + " " + !STATE_ABBR! 转换为正确的大小写形式
下列各例显示的是转换单词的不同方法，这些方法可使每个单词的首字母变为大写、其余字母变为小写。
表达式：
' '.join([i.capitalize() for i in !STATE_NAME!.split(' ')]) 表达式：
!STATE_NAME!.title() 正则表达式
Python 的 re 模块提供了正则表达式匹配操作，可用于对字符串执行复杂的模式匹配和替换规则。
re - 正则表达式运算正则表达式的用法
使用单词 Street 替换 St 或 St.，在字符串的末尾生成一个新单词。
表达式：
update_street(!ADDRESS!)
代码块：
import re
def update_street(street_name):
return re.sub(r"""\b(St|St.)\Z""",
'Street',
street_name) 累加计算和顺序计算
可以使用全局变量来进行累加计算和顺序计算。
根据某间隔值计算顺序 ID 或数字。
表达式：
autoIncrement()
代码块：
rec=0
def autoIncrement():
global rec
pStart = 1 # adjust start value, if req'd
pInterval = 1 # adjust interval value, if req'd
if (rec == 0):
rec = pStart
else:
rec = rec + pInterval
return rec
计算数值型字段的累加值。
表达式：
accumulate(!FieldA!)
代码块：
total = 0
def accumulate(increment):
global total
if total:
total += increment
else:
total = increment
return total
计算数值型字段的百分比增量。
表达式：
percentIncrease(float(!FieldA!))
代码块：
lastValue = 0
def percentIncrease(newValue):
global lastValue
if lastValue:
percentage = ((newValue - lastValue) / lastValue) * 100
else:
percentage = 0
lastValue = newValue
return percentage 随机值
可以使用 random 模块来计算随机值。
通过 numpy 站点包来计算 0.0 和 1.0 之间的随机浮点值。
表达式：
getRandomValue()
代码块：
import numpy
def getRandomValue():
return numpy.random.random()
使用随机模块来计算 0 与 10 之间的随机整数。
表达式：
random.randint(0, 10)
代码块：
import random 计算空值
在 Python 表达式中，可通过 Python None 来计算空值。
注：
仅当该字段为空时，才可以进行以下计算。
使用 Python None 计算空值。
表达式：
None 相关主题
有关字段计算的基础知识
授权转载：gisoracle
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