Арифметика с массивами

Коротко

• + - * / // % ** работают поэлементно; у двух массивов формы должны совпадать или быть совместимы по правилам транслирования.
• Операция с числом применяется к каждому элементу: price * 1.2.
• / всегда даёт float; // и % округляют вниз, как в Python (важно для отрицательных).
• Результат — новый массив; изменить существующий на месте — a += b (см. операции на месте).
• Деление на ноль не бросает исключение: для float получается inf или nan, для целых — 0, плюс RuntimeWarning.

Синтаксис

a + b, a - b, a * b, a / b      # поэлементно
a // b, a % b, a ** b
a * 2, 10 - a                   # с числом
np.add(a, b), np.multiply(a, b) # то же в виде функций (ufunc)

Примеры

price = np.array([120.0, 80.0, 45.0])   # цена за штуку
qty = np.array([3, 10, 4])              # количество

print(price * qty)       # стоимость каждой позиции
print(price + 5)         # с числом — к каждому элементу
qty ** 2

[360. 800. 180.]
[125.  85.  50.]
array([  9, 100,  16])

a = np.array([7, -7, 8])
print(a / 2)             # всегда float
print(a // 2)            # деление с округлением вниз, как в Python
a % 3                    # остаток того же знака, что делитель

[ 3.5 -3.5  4. ]
[ 3 -4  4]
array([1, 2, 2])

total = price * qty
total[0] = 0
price                    # операция создала новый массив, price не изменился

array([120.,  80.,  45.])

Подводные камни

np.array([1.0, -1.0, 0.0]) / 0

RuntimeWarning: divide by zero encountered in divide
RuntimeWarning: invalid value encountered in divide
array([ inf, -inf,  nan])

np.array([5, 7]) // 0    # у целых нет inf — получается 0 и предупреждение

RuntimeWarning: divide by zero encountered in floor_divide
array([0, 0])

np.array([2, 4]) ** -1   # целое в отрицательной степени

ValueError: Integers to negative integer powers are not allowed.

price + np.array([1, 2])

ValueError: operands could not be broadcast together with shapes (3,) (2,)