[파이썬][Numpy] np.empty, np.zeros, np.ones, np.eye 로 배열 생성과 초기화 하기

Numpy를 사용하여 배열을 생성하고 초기화하는 방법을 설명하겠습니다. 주로 사용되는 함수로는 np.empty(), np.zeros(), np.ones(), np.eye()가 있습니다.

  1. np.empty(shape, dtype) - 초기화하지 않은 배열 생성: 이 함수는 주어진 모양(shape)과 데이터 타입(dtype)을 가지는 배열을 생성합니다. 배열의 내용은 초기화되지 않으며, 해당 메모리 공간에 이미 존재하는 값들로 채워집니다.
import numpy as np

# 초기화하지 않은 3x3 배열 생성
arr_empty = np.empty((3, 3), dtype=int)

print("np.empty()로 생성한 배열:")
print(arr_empty)
  1. np.zeros(shape, dtype) - 모든 요소를 0으로 초기화: 이 함수는 주어진 모양(shape)과 데이터 타입(dtype)을 가지는 배열을 생성하고 모든 요소를 0으로 초기화합니다.
import numpy as np

# 모든 요소를 0으로 초기화한 2x2 배열 생성
arr_zeros = np.zeros((2, 2), dtype=float)

print("np.zeros()로 생성한 배열:")
print(arr_zeros)
  1. np.ones(shape, dtype) - 모든 요소를 1로 초기화: 이 함수는 주어진 모양(shape)과 데이터 타입(dtype)을 가지는 배열을 생성하고 모든 요소를 1로 초기화합니다.
import numpy as np

# 모든 요소를 1로 초기화한 3x3 배열 생성
arr_ones = np.ones((3, 3), dtype=int)

print("np.ones()로 생성한 배열:")
print(arr_ones)
  1. np.eye(N, M=None, k=0, dtype=float) - 단위 행렬 생성: 이 함수는 주어진 크기(NxM)의 단위 행렬(identity matrix)을 생성합니다. 단위 행렬은 주대각선(diagonal) 요소가 1이고, 나머지 요소는 0인 행렬입니다. k 매개변수를 사용하여 주대각선의 시작 위치를 조절할 수 있습니다.
import numpy as np

# 4x4 단위 행렬 생성
arr_eye = np.eye(4, dtype=int)

print("np.eye()로 생성한 배열:")
print(arr_eye)

이러한 함수들은 배열을 초기화하는 데 유용하며, 배열의 크기와 데이터 타입을 사용자 지정할 수 있습니다.