Python的 range() 函数是一个常用的工具，用于生成等差数列，但它在某些场景下存在一些限制。为了满足更多需求，numPy库引入了arange()和linspace()两个功能更强大的函数。本文将深入探讨这两个函数，详细介绍它们的用法、特性以及在实际编程中的应用。 ##1. arange()函数 ###1.1 基本用法 arange()函数类似于Python内置的range()函数，但更灵活，可以生成指定范围内的等差数组。 ``` import numpy as np # 生成等差数组，起始值为0，默认步长为1 arr = np.arange(5) print(arr) # 输出: [0 1 2 3 4] # 设置起始值、终止值和步长 arr_custom = np.arange(start=2, stop=10, step=2) print(arr_custom) # 输出: [2 4 6 8] ``` ###1.2 浮点数步长 与range()不同，arange()可以使用浮点数步长。 ``` arr_float_step = np.arange(1, 5, 0.5) print(arr_float_step) # 输出: [1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5] ``` ###1.3 负步长 arange()还支持负步长，用于生成递减的数组。 ``` arr_negative_step = np.arange(5, 0, -1) print(arr_negative_step) # 输出: [5 4 3 2 1] ``` ##2. linspace()函数 ###2.1 基本用法 linspace()函数生成指定范围内的等间隔数组，相较于arange()，它更直观。 ``` # 在0到1之间生成5个等间隔的数 arr_linspace = np.linspace(0, 1, 5) print(arr_linspace) # 输出: [0. 0.25 0.5 0.75 1. ] ``` ###2.2 是否包含终止值 linspace()可以选择是否包含终止值，通过参数endpoint进行控制。 ``` # 不包含终止值 arr_no_endpoint = np.linspace(0, 1, 5, endpoint=False) print(arr_no_endpoint) # 输出: [0. 0.2 0.4 0.6 0.8] # 包含终止值（默认） arr_with_endpoint = np.linspace(0, 1, 5) print(arr_with_endpoint) # 输出: [0. 0.25 0.5 0.75 1. ] ``` ###2.3 使用dtype参数 通过dtype参数，可以指定生成数组的数据类型。 ``` arr_int = np.linspace(0, 1, 5, dtype=int) print(arr_int) # 输出: [0 0 0 0 1] ```