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선형적인 간격을 가진 숫자 배열을 생성하는 기능을 가졌다 해서 'linearly spaced'의 의미를 갖는 linspace함수도numpy에서 제공하는 함수 중 하나입니다. linspace의 사용목적과 사용형태 그리고 함수 인자에 대한 설명을 통해numpy.linspace 함수에 대한 이해를 돕고자 합니다.
1. numpy.linspace 함수의 사용 목적
numpy.linspace() 함수의 사용목적은 일정한 간격을 가진 숫자 배열을 생성하는 것입니다. 이 함수는 다양한 수치 계산 작업과 데이터 시각화에서 유용하게 활용될 수 있습니다. 몇 가지 일반적인 사용목적은 다음과 같으며 각 사용목적을 통해 numpy.linspace() 함수는 데이터 처리 및 분석 작업에서 편리하게 활용될 수 있습니다.
데이터 시각화:
linspace() 함수는 주어진 범위에서 일정한 간격으로 값을 생성하므로, 그래프나 플롯을 그릴 때 x 또는 y 축의 값들을 생성하는 데 유용합니다. 예를 들어, 선 그래프, 히스토그램, 등고선 플롯 등을 생성할 때 linspace() 함수를 사용하여 필요한 값을 생성할 수 있습니다.
수치 계산:
일정한 간격을 가진 값들로 이루어진 배열을 생성하는 것은 수치 계산에 유용합니다. 예를 들어, 선형 대수학 계산, 통계 분석, 수치 해석 등에서 데이터를 표현하고 다루는 데 사용될 수 있습니다.
함수 표현:
linspace() 함수를 사용하면 특정 함수의 도메인을 생성할 수 있습니다. 예를 들어, numpy.linspace(0, 2*np.pi, num=100)을 사용하여 0부터 2π까지 동일한 간격으로 100개의 값으로 이루어진 배열을 생성하면, 삼각 함수의 입력값을 생성하는 데 유용합니다.
데이터 샘플링:
주어진 범위에서 일정한 간격으로 값을 샘플링하는 경우에도 linspace() 함수를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 시계열 데이터를 분석할 때 특정 시간 범위에서 일정한 간격으로 데이터 포인트를 샘플링하는 데 사용할 수 있습니다.
2. numpy.linspace 함수의 사용법
numpy.linspace() 함수의 기본 시그니처
numpy.linspace(start, stop, num=50, endpoint=True, retstep=False, dtype=None)
각 인자별 설명
start:
배열의 시작 값입니다.
stop:
배열의 종료 값입니다.
num:
생성할 숫자의 개수를 나타냅니다. 이 값은 시작 값과 종료 값 사이에서 일정한 간격으로 생성됩니다. 기본값은 50입니다.
endpoint:
True로 설정하면 결과 배열에 종료 값이 포함됩니다. False로 설정하면 결과 배열에 종료 값이 포함되지 않습니다. 기본값은 True입니다.
retstep:
True로 설정하면 결과 배열과 함께 간격(step)도 반환됩니다. False로 설정하면 간격은 반환되지 않습니다. 기본값은 False입니다.
dtype:
결과 배열의 데이터 유형을 지정합니다. 이는 선택적 매개변수이며, 기본값은 None입니다. 데이터 유형을 지정하지 않으면 결과 배열의 데이터 유형은 입력된 값들의 데이터 유형을 기반으로 자동으로 결정됩니다.
3. numpy.linspace 사용 예제
numpy.linspace() 함수를 호출하여 0부터 1까지 범위에서 10개의 동일한 간격을 가진 숫자로 이루어진 배열을 생성하는 예시입니다:
import numpy as np
arr = np.linspace(0, 1, num=10)
print(arr)
#[0. 0.11111111 0.22222222 0.33333333 0.44444444 0.55555556
# 0.66666667 0.77777778 0.88888889 1. ]
4. 마치며
선형적인 간격을 가진 숫자 배열을 생성하게 해주는 numpy 라이브러이의 linspace 함수에 대해 정리해 보았습니다. 해당 함수를 사용할 경우 시작값과 끝값 그리고 숫자의 개수 설정에 주의를 해야 합니다. 일반적으로 정수의 값을 갖는 array를 생성해야 하는데 잘 못 계산하면 소수점으로 된 값들이 생성되기 때문입니다. 인자의 내용을 잘 파악하시기 바랍니다.
