Numpy(넘파이)

데이터 분석을 하기에 앞서 자주 사용되는 라이브러리에 대해서 살펴보도록하겠습니다.

 

이번 시간에는 넘파이에대해 알아보겠습니다.

넘파이 라이브러리는 다차원 배열을 다루는 데에 효율적입니다.

1. 넘파이(Numpy)

• 넘파이(Numpy)는 파이썬에서 사용되는 과학 및 수학 연산을 위한 강력한 라이브러리입니다.
• 주로 다차원 배열을 다루는 데에 특화되어 있어, 데이터 분석, 머신러닝, 과학 계산 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
• 넘파이 배열은 C 언어로 구현되어 있어 연산이 빠르고 효율적입니다.
• 특히 큰 데이터셋에서 수치 연산을 수행할 때 뛰어난 성능을 보입니다.
• 또한 메모리 사용을 최적화하고 효율적으로 관리합니다.

!pip install을 통해 numpy 라이브러리를 설치합니다.

 

2. 넘파이의 주요 특징과 기능

 

2-1. 다차원 배열(N-dimensional array)

• 넘파이의 핵심 다차원 배열 ndarray
• ndarray는 동일한 자료형을 가지는 원소들로 이루어져 있음

 

 

2-2. 리스트와 ndarray 변환

 

 

2-3. ndarray의 데이터 타입

• 넘파이의 ndarray는 동일한 자료형을 가지는 원소들로 이루어져 있으며, 다양한 데이터 타입을 지원

 

 

2-4. ndarray 인덱싱과 슬라이싱

 

 

2-5. Fancy Indexing

• 정수 배열이나 불리언 배열을 사용하여 배열의 일부를 선택하는 방법
• 여러 개의 요소를 한 번에 선택하거나 조건에 맞게 선택할 수 있음

 

 

2-6. Boolean Indexing

 

 

3. 행렬 연산

• 넘파이에서는 다차원 배열인 ndarray를 사용하여 행렬 연산을 수행
• 행렬 연산은 선형 대수와 관련이 깊어 데이터 과학, 머신러닝, 통계 등 다양한 분야에서 사용됨

 

3-1. 전치행렬(Transpose Matrix)

전치행렬은 기존의 행렬에서 행과 열을 바꾼 새로운 행렬을 의미합니다. 즉, 원래 행렬의 행은 전치행렬에서는 열이 되고, 열은 행이 됩니다. 전치행렬은 주어진 행렬의 대각선을 중심으로 대칭되는 위치의 원소를 서로 교환하여 만들어집니다. 이러한 변환을 통해 행렬의 구조가 변경되지만, 원본 행렬과 동일한 정보를 담고 있습니다.

3-1. 역행렬(Inverse Matrix)

역행렬은 주어진 행렬의 곱으로 항등행렬(모든 대각선 요소가 1이고 나머지는 0인 정사각행렬)을 만드는 행렬을 의미합니다. 이러한 역행렬은 주어진 행렬을 역산하여 원래의 행렬로 다시 돌아갈 수 있는 역연산을 수행할 수 있도록 합니다.

 

 

4. 순차적인 값 생성

 

 

5. 정렬