Skip to main content

Mastering NumPy: Your Comprehensive Course for Numerical Computing in Python

Comprehensive NumPy Course

📚 Comprehensive NumPy Course in Python

Introduction to NumPy

NumPy is a fundamental library for numerical computing in Python. It provides support for arrays, matrices, and a large number of mathematical functions to operate on these data structures.

Installing NumPy

You can install NumPy using pip:

pip install numpy

Key Functions in NumPy

1. Creating Arrays

NumPy provides several functions to create arrays:

  • np.array(): Creates an array from a list or tuple.
  • np.zeros(): Creates an array filled with zeros.
  • np.ones(): Creates an array filled with ones.
  • np.arange(): Creates an array with a range of values.
  • np.linspace(): Creates an array with evenly spaced values.

Examples:


import numpy as np

# Creating an array from a list
arr1 = np.array([1, 2, 3])
print(arr1)

# Creating an array filled with zeros
arr2 = np.zeros((2, 3))
print(arr2)

# Creating an array with a range of values
arr3 = np.arange(0, 10, 2)
print(arr3)
        

2. Array Properties

Arrays have properties that help understand their structure:

  • ndim: Number of dimensions.
  • shape: Shape of the array.
  • size: Total number of elements.

Example:


# Properties of an array
print("Number of dimensions:", arr1.ndim)
print("Shape of array:", arr2.shape)
print("Total elements:", arr3.size)
        

3. Array Manipulation

Manipulating arrays is easy with NumPy:

  • np.reshape(): Changes the shape of an array.
  • np.flatten(): Flattens a multi-dimensional array.
  • np.concatenate(): Joins two or more arrays.
  • np.split(): Splits an array into multiple sub-arrays.

Examples:


# Reshaping an array
arr4 = np.arange(6).reshape(2, 3)
print(arr4)

# Flattening an array
flat_arr = arr4.flatten()
print(flat_arr)

# Concatenating arrays
arr5 = np.array([[7, 8, 9]])
concat_arr = np.concatenate((arr4, arr5), axis=0)
print(concat_arr)
        

4. Mathematical Operations

NumPy allows for element-wise operations:

  • np.add(), np.subtract(), np.multiply(), np.divide(): Basic arithmetic operations.
  • np.dot(): Dot product of two arrays.
  • np.mean(), np.median(), np.std(): Statistical operations.

Examples:


arr6 = np.array([1, 2, 3])
arr7 = np.array([4, 5, 6])

# Basic arithmetic operations
print("Addition:", np.add(arr6, arr7))
print("Dot product:", np.dot(arr6, arr7))

# Statistical operations
print("Mean:", np.mean(arr6))
        

5. Indexing and Slicing

Accessing elements in an array:

Example:


arr8 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

# Indexing
print(arr8[0, 1])  # Access element in first row, second column

# Slicing
print(arr8[:, 1])  # Access all rows, second column
        

6. Boolean Indexing

Filter arrays using boolean conditions:

Example:


arr9 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
bool_idx = arr9 > 2
print(arr9[bool_idx])  # Outputs elements greater than 2
        

7. Working with Random Numbers

Generate random numbers using NumPy:

  • np.random.rand(): Generates random floats between 0 and 1.
  • np.random.randint(): Generates random integers.

Examples:


random_arr = np.random.rand(3, 2)
print("Random Array:", random_arr)

random_int = np.random.randint(0, 10, size=(2, 3))
print("Random Integers Array:", random_int)
        
NumPy Basics: A Simple Guide

NumPy Basics: A Simple Guide

What is NumPy?

NumPy is a powerful library for numerical computing in Python, providing support for arrays and a variety of mathematical functions.

Installing NumPy

To install NumPy, run:

pip install numpy

Key Functions

1. Creating Arrays


import numpy as np

# From a list
arr = np.array([1, 2, 3])

# Filled with zeros
zeros = np.zeros((2, 3))

# Range of values
range_arr = np.arange(0, 10, 2)
    

2. Array Properties


print(arr.ndim)  # Number of dimensions
print(zeros.shape)  # Shape of the array
print(range_arr.size)  # Total elements
    

3. Array Manipulation


reshaped = range_arr.reshape(2, 5)  # Change shape
flattened = reshaped.flatten()  # Flatten array
    

4. Mathematical Operations


arr1 = np.array([1, 2, 3])
arr2 = np.array([4, 5, 6])

# Addition
result = np.add(arr1, arr2)
    

5. Indexing and Slicing


matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

# Access element
element = matrix[0, 1]  # First row, second column
# Slice
slice_arr = matrix[:, 1]  # All rows, second column
    

6. Boolean Indexing


bool_idx = arr1 > 2
filtered = arr1[bool_idx]  # Elements greater than 2
    

7. Random Numbers


random_arr = np.random.rand(3, 2)  # Random floats
random_int = np.random.randint(0, 10, size=(2, 3))  # Random integers
    

Conclusion

Explore these functions to leverage NumPy for data analysis and scientific computing!

Comments

Popular posts from this blog

আরুণির গুরুভক্তি

প্রাচীন ভারতে শিক্ষার্থীদের গুরুগৃহে গিয়ে থেকে শিক্ষা গ্রহনের একটা রীতি ছিল। শিক্ষা ব্যবস্থাকে ঢেলে সাজানো এবং নৈতিক মূল্যবোধের পাঠ পড়ানোর জন্য বৈদিক ঋষিরা আশ্রম প্রথার প্রচলন করেছিলেন। আশ্রমপ্রথা দুই ভাগে বিভক্ত ছিল। একটি বর্ণাশ্রম, অন্যটি চতুরাশ্রম। কর্মের ভিত্তিতে সমাজে ব্রাহ্মন, ক্ষত্রিয়, বৈশ্য এবং শুদ্র এই চার শ্রেনীর লোক বাস করত। মানুষের জীবনকালকে ভাগ করা হত ব্রহ্মচর্য, গার্হস্থ, বানপ্রস্থ ও সন্নাস এই চারটি শ্রেনীতে। ব্রহ্মচর্য পালনের সময় শিক্ষার্থীরা গুরুগৃহে যেত। পুঁথিগত বিদ্যা ও নৈতিক মূল্যবোধের পাঠ শেষ করে  নিজেদের বাড়িতে ফিরে এসে গার্হস্থ জীবনে প্রবেশ করত। শিক্ষার্থীরা গুরুগৃহকে নিজের বাড়ির মতোই মনে করত। গুরুও শিক্ষার্থীদের নিজের সন্তানের ন্যায় স্নেহ ভালবাসা দিতেন। আজকের গল্পটা মহান ঋষি বেদব্যাস রচিত মহাভারত গ্রন্থ থেকে গৃহীত। আজকের গল্প আরুনির উপাখ্যান বা আরুনির উদ্দালক হয়ে ওঠার কাহিনী।  পুরাকালে ভারতে অয়োদ ধৌম্য নামে এক ঋষি ছিলেন। তাঁর আশ্রমে ব্রহ্মচর্য পালনের জন্য শিক্ষার্থীরা আসত। আরুণি, উপমণ্যু এবং বেদ নামে তাঁর তিন শিষ্য ছিল। তখন বর্ষাকাল। জলের তোড়...

দশানন রাবণকৃত শ্রী শিবতান্ডব স্তোত্রম

দশানন রাবণকৃত শ্রী শিবতান্ডব স্তোত্রম বাংলা অনুবাদ সহ (১) জটাটবীগলজ্জল প্রবাহ পাবিতস্থলে গলেহবলম্ব‍্য লম্বিতাং ভূজঙ্গতুঙ্গমালিকাম । ডমড্ডমড্ডমড্ডমন্নিনাদবড্ডমর্বয়ং চকার চন্ডতান্ডবং তনোতু নঃ শিবঃ শিবম।।।।। । (২) জটাকটাহ সম্ভ্রম ভ্রমন্নিলিম্পনির্ঝরী বিলোল বীচিবল্লরী বীরাজমানমূদ্ধনি।। ধগদ্ধগদ্ধগজ্জলল্ললাট পট্রপাবকে কিশোরচন্দ্রশেখরেরতিঃ প্রতিক্ষণং মম।। (৩) ধরাধরেন্দ্রনন্দিনীবিলাসবন্ধুবন্ধুর স্ফুরদ্দিগন্ত সন্ততি প্রমোদ মানমানসে কৃপাকটাক্ষ ধোরণীনিরুদ্ধদুর্ধরাপদি ক্বচিদ্দিগম্বরেমনো বিনোদমেতুবস্তুনি।।।। (৪) জটাভুজঙ্গ পিঙ্গল স্ফুরৎফণামণিপপ্রভা কদম্বকঙ্কুমদ্রবপ্রলিপ্তদিগ্বধূমুখে।। মদান্ধসিন্ধুরস্ফুরত্ত্বগুত্তরীয়মেদুরে মনো বিনোদ মদ্ভূতং বিভর্তু ভূতভর্তরি।। (৫) সহস্রলোচনপ্রভৃত‍্যশেষলেখশেখর প্রসূনধূলিধোরণীবিধূসরাঙঘ্রিপীঠভূঃ। ভুজঙ্গরাজমালয়া নিবদ্ধজাটজূটকঃ শ্রিয়ৈ চিবায় জায়তাং চকোর বন্ধুশেখর।।।। (৬) ললাটচত্বরজ্বলদ্ধনঞ্জয়স্ফুলিঙ্গভা নিপীতপঞ্চসায়কং নমন্নিলিম্পনায়কম। সুদাময়ূখলেখয়াবিরাজমানশেখরং মহাকপালি সম্পদে শিরো জটালমস্তু নঃ।।।।। (৭) করালভাল পট্টিকাধগদ্ধগদ্ধগজ্জল দ্ধনঞ্জয়াহুতীকৃতপ্রচন্ড পঞ্...

বিষ্ণুর দশাবতার

বিষ্ণুর দশ অবতার এর নাম হল --- মৎস্য কূর্ম বরাহ নৃসিংহ বামন পরশুরাম রাম কৃষ্ণ বুদ্ধ কল্কি 1. মৎস্য অবতার মৎস্য ভগবান বিষ্ণুর প্রথম অবতার রূপ। এই অবতার রূপে সত্যযুগে বিষ্ণুর আবির্ভাব। পুরাণ অনুযায়ী পৃথিবীর প্রথম মানুষ মনুকে এক বিপর্যয়ের হাত থেকে রক্ষা করতে মৎস্য রূপে বিষ্ণু আবির্ভূত হন। শরীরের উপরের অংশ পুরুষ মানুষের মত কিন্তু নীচের অংশ মাছের মত। 2. কূর্ম অবতার কূর্ম ভগবান বিষ্ণুর দ্বিতীয় অবতার। সত্যযুগে এই অবতার রূপে বিষ্ণু আবির্ভূত হন। পুরাণে বলা হয় সমুদ্রমন্থনের সময়, মন্থন কালে মন্দর পর্বত সমুদ্রের নীচে ডুকে যাচ্ছিল। তাই সেই সময় বিষ্ণু কূর্ম অবতার অর্থাৎ কচ্চপের রূপে আবির্ভূত হয়ে পর্বত তাঁর পৃষ্ঠে ধারণ করেন। যার ফলে অমৃত প্রাপ্তি সম্পূর্ণ হয়। 3. বরাহ অবতার বন্য শূকরের রূপ ধারণ করেছিলেন ভগবান বিষ্ণু। এটি তাঁর তৃতীয় অবতার। বরাহ অবতারে তিনি সত্য যুগে আবির্ভূত হন। পুরাণ মতে পৃথিবীকে হিরণ্যাক্ষ নামক মহাশক্তিশালী অসুরের হাত থেকে রক্ষা করতে এই অবতার রূপে বিষ্ণু আসেন। অসুর পৃথিবীকে মহাজাগতিক সমুদ্রের নীচে লুকিয়ে রেখেছিলেন। বরাহ রুপী বিষ্ণু হিরণ্যাক্ষের সাথে ক্রমাগত হাজার বছর যুদ্ধ করে তাকে প...