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深入剖析np.subtract的使用方法和应用场景

一、np.subtract的介绍

np.subtract 是 numpy 库中的一个重要函数之一,不仅可以执行简单的减法运算,还可以在数组中执行多个元素之间的减法运算。

函数的语法格式如下:

numpy.subtract(x1, x2, /, out=None, *, where=True, casting='same_kind',
                   order='K', dtype=None, subok=True[, signature, extobj])

其中,参数说明如下:

  • x1, x2: 数组类型的数据或者标量
  • out: 可选参数,指定结果保存的位置
  • where: 可选参数,表示要执行减法运算的位置,默认为True表示全部执行
  • casting: 可选参数,表示执行的类型转换默认同版,默认为相同类型
  • order: 可选参数,表示要执行减法运算的顺序,默认为"K",表示按照最优顺序进行减法运算
  • dtype: 可选参数,表示返回结果的数据类型
  • subok: 表示如果返回的结果比输入的数据少一维是否可以被认为是子类,默认为True

二、np.subtract的基本用法

对于两个数组相减,可以使用 np.subtract 进行直接操作,如下所示:

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([3, 2, 1])
c = np.subtract(a, b)

print(c)

执行结果为:

[-2  0  2]

此时,函数默认执行最优顺序来完成计算,比如将数据转换成相同类型,按照内存连续、按照"K"顺序进行操作,所得到的结果是一个新的数组。

三、np.subtract的高级用法

np.subtract 还可以用于对多个数组元素按照要求进行操作。此时,所有参与计算的数组形状必须相同,才能进行计算。

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4])
b = np.array([3, 2, 1, 5])
c = np.array([5, 4, 3, 2])
d = np.array([1, 2, 3, 4])
e = np.subtract(np.subtract(np.add(a, b), c), d)

print(e)

运行结果为:

[-6 -2  1 -3]

其中表达式 np.subtract(np.subtract(np.add(a, b), c), d) 表示 a+b-c-d,表示将四个数组元素按照一定的规则进行操作,最后得到一个新的数组。

四、np.subtract的应用场景

np.subtract 适用于多个数组之间元素的减法操作,包括图像处理、信号处理、机器学习等领域。

五、总结

通过本文的阐述,我们掌握了 np.subtract 的基本用法和高级用法。此外,我们也了解到了 np.subtract 的应用场景,带着这些知识,我们在实际的编程过程中可以更加灵活地使用 np.subtract 对数组进行操作。