【NumPy】关于numpy.mean()函数，看这一篇文章就够了

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1. NumPy库：Python的科学计算核心引擎

NumPy，全称Numeric Python，是Python语言中最核心的科学计算库之一，它为高效处理多维数组和矩阵运算提供了坚实的基础。NumPy的核心是ndarray对象，这是一个灵活、高效的数据结构，专门设计用于大规模数值计算。通过NumPy，科学家、工程师、数据分析师能够进行复杂的数据处理、统计分析、机器学习和图像处理等任务，大大提高了工作效率和代码的可读性。

2. numpy.mean函数：轻松掌握数据的中心趋势

在数据分析和科学研究中，了解数据的集中趋势是至关重要的第一步。numpy.mean函数正是为此目的而生，它能够快速计算数组元素的平均值，帮助我们洞察数据分布的中心位置。无论是对整个数组还是特定轴上的数据进行平均计算，numpy.mean都提供了灵活且高效的支持。

2.1 numpy.mean函数API详解

函数签名

numpy.mean(a, axis=None, dtype=None, out=None, keepdims=np._NoValue, where=np._NoValue)

• a：输入数组。
• axis（可选）：沿着指定轴计算平均值。默认为None，表示计算所有元素的平均值。可以是整数（如0表示第一轴）、负数（-1表示最后一个轴）或元组（如(0, 1)）。
• dtype（可选）：输出数组的数据类型。
• out（可选）：如果提供，计算结果将存储在这个数组中，而非返回新数组。
• keepdims（可选）：如果为True，输出数组保持与输入数组相同的维度，减少的维度大小为1。
• where（可选）：布尔数组，指定哪些元素应被纳入计算。

返回值

计算得到的平均值或平均数组。

2.2 示例代码与应用

基础使用：计算一维数组的平均值

import numpy as npdata = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
average = np.mean(data)
print("Average of the array:", average)

沿特定轴计算二维数组的平均值

matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
# 计算每行平均值
row_average = np.mean(matrix, axis=1)
print("Average along rows:", row_average)# 计算每列平均值
col_average = np.mean(matrix, axis=0)
print("Average along columns:", col_average)

使用keepdims选项

# 计算每列平均值并保持维度
col_avg_keepdims = np.mean(matrix, axis=0, keepdims=True)
print("Column averages with keepdims:", col_avg_keepdims)

条件平均：使用where参数

condition = matrix > 4
conditional_average = np.mean(matrix, where=condition)
print("Conditional average:", conditional_average)

3. numpy.mean与其他统计函数的配合使用

在实际数据分析中，numpy.mean经常与其他统计函数如numpy.std(标准差)、numpy.median(中位数)等一起使用，共同描绘数据的分布特征。例如，通过计算平均值和标准差可以评估数据的集中趋势和离散程度，而中位数则能补充极端值存在时对平均值的影响。

4. 总结

numpy.mean是NumPy库中用于计算平均值的强大工具，其灵活性和高效性在数据分析、科学计算以及机器学习等领域发挥着重要作用。通过指定轴、使用keepdims保持维度、条件计算等特性，numpy.mean能够适应多样化的数据处理需求，为数据科学家和工程师提供了直观且强大的数据分析手段。掌握numpy.mean及其与其他NumPy函数的组合应用，是提升数据分析技能的关键步骤，有助于我们更好地理解数据、提取信息并作出准确的决策。在数据科学的广阔天地中，numpy.mean无疑是一把锐利的剑，助我们在数据的海洋中披荆斩棘，洞察数据的本质。

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