NumPy User Guide - SciPy
NumPy User Guide
Release 1.11.0 Written by the NumPy community
May 29, 2016
CONTENTS
1 Setting up
3
1.1 What is NumPy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Installing NumPy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Quickstart tutorial
5
2.1 Prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 The Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Shape Manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 Copies and Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5 Less Basic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.6 Fancy indexing and index tricks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.7 Linear Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.8 Tricks and Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.9 Further reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3 Numpy basics
27
3.1 Data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2 Array creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3 I/O with Numpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.4 Indexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.5 Broadcasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.6 Byte-swapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.7 Structured arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.8 Subclassing ndarray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4 Miscellaneous
63
4.1 IEEE 754 Floating Point Special Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2 How numpy handles numerical exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.3 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4 Interfacing to C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.5 Interfacing to Fortran: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.6 Interfacing to C++: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5 Numpy for Matlab users
69
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.2 Some Key Differences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.3 `array' or `matrix'? Which should I use? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.4 Facilities for Matrix Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.5 Table of Rough MATLAB-NumPy Equivalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.6 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.7 Customizing Your Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
i
5.8 Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6 Building from source
77
6.1 Prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.2 Basic Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.3 FORTRAN ABI mismatch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.4 Disabling ATLAS and other accelerated libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.5 Supplying additional compiler flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.6 Building with ATLAS support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
7 Using Numpy C-API
81
7.1 How to extend NumPy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.2 Using Python as glue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.3 Writing your own ufunc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
7.4 Beyond the Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Index
131
ii
NumPy User Guide, Release 1.11.0
This guide is intended as an introductory overview of NumPy and explains how to install and make use of the most important features of NumPy. For detailed reference documentation of the functions and classes contained in the package, see the reference.
CONTENTS
1
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