NumPy, Python'da dizi ve matris veri yapılarında sayısal hesaplamalar için yaygın olarak kullanılan güçlü bir kitaplıktır. Sunduğu birçok işlevden biri, paket bitleri, ikili verileri belirli bir eksen boyunca verimli bir şekilde kodlamanıza olanak tanır. Bu makalede, NumPy'nin packbits işlevinin 1. eksen boyunca kullanımını inceleyeceğiz ve tekniklerini ve uygulamalarını tartışacağız. Yol boyunca, ilgili kitaplıkları ve işlevleri de inceleyeceğiz.
NumPy'nin packbits işlevini anlama
The paket bitleri NumPy'deki işlev, bit gruplarını birlikte paketleyerek ikili verileri sıkıştırmak için tasarlanmış bir araçtır. Bellek kullanımını büyük ölçüde azaltabileceği ve kodunuzun verimliliğini artırabileceği için, büyük ikili veri kümeleriyle çalışırken özellikle kullanışlıdır. Bu işlev, bitlerin paketlendiği yönü kontrol etmenize izin veren belirli bir eksen boyunca çalışır.
import numpy as np
# Example binary data array
binary_data = np.array([[0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1],
[1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1]])
packed_data = np.packbits(binary_data, axis=1)
print(packed_data)
Yukarıdaki kod, ikili verileri eksen 1 boyunca paketlemek için packbits işlevinin kullanımını gösterir. Eksen 1'i belirterek, NumPy'ye bitleri giriş dizisinin sütunları boyunca paketlemesi talimatını veriyoruz.
Kodun adım adım açıklaması
1. İlk olarak, NumPy kitaplığını "np" takma adıyla içe aktarıyoruz:
import numpy as np
2. Ardından, her öğenin 2 veya 0 olabileceği örnek bir 1B ikili veri dizisi oluşturuyoruz:
binary_data = np.array([[0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1],
[1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1]])
3. Ardından, ikili verileri eksen 1 boyunca paketlemek için packbits işlevini çağırırız:
packed_data = np.packbits(binary_data, axis=1)
4. Son olarak, ortaya çıkan paketlenmiş veri dizisini yazdırıyoruz:
print(packed_data)
Bu kodun çıktısı, paketlenmiş ikili verileri içeren bir 2B dizi olacaktır:
[[179 241]
[137 17]]
Bu, orijinal ikili verilerin, belirtilen eksen boyunca verimli bir şekilde paketlendiği ve daha az bellek kullanımı ve daha yüksek performans sağladığı anlamına gelir.
İlgili kütüphanelerdeki benzer işlevler
Paket bitlerinin ötesinde, benzer işlevler sunan başka işlevler ve kitaplıklar da vardır. Birkaç örnek şunları içerir:
Python'un yerleşik binascii kitaplığı
The Binascii kitaplığı, Python'un standart kitaplığının bir parçasıdır ve ikili ve çeşitli ASCII kodlu ikili temsiller arasında dönüştürme yöntemleri sağlar. sunduğu işlevlerden biri de büyütmek, ikili verileri onaltılık bir dize temsiline dönüştürmek için kullanılabilir.
import binascii binary_data = b'x00x01x01x00' hex_data = binascii.hexlify(binary_data) print(hex_data)
Bu örnekte, binascii.hexlify işlevi, ikili veri içeren bir bayt nesnesini onaltılık bir dize temsiline dönüştürmek için kullanılır.
çift dizi kitaplığı
İkili verilerle çalışmak için yararlı olabilecek başka bir kitaplık da çift dizi kütüphane. Bu kitaplık, büyük bit dizilerini işlemek ve depolamak için kullanılabilen verimli bir bit dizisi veri yapısı sağlar.
from bitarray import bitarray binary_data = '01101111 10010001' bit_array = bitarray(binary_data) packed_data = bit_array.tobytes() print(packed_data)
Bu örnekte, bir ikili diziden bir bitarray nesnesi oluşturuyoruz ve ardından tobytes yöntemini kullanarak paketlenmiş verileri bir bytes nesnesi olarak elde ediyoruz.
Sonuç olarak, NumPy'nin paket bitleri işlevi, ikili verileri belirli bir eksen boyunca kodlamak için değerli bir araçtır ve sonuç olarak kodunuzu daha verimli hale getirir ve bellek tasarrufu sağlar. Ek olarak, binascii kitaplığı ve bitarray kitaplığı gibi ikili verilerle çalışmanıza yardımcı olabilecek başka kitaplıklar ve işlevler de vardır.
