| Viewing file:  numeric.py (89.49 KB)      -rw-r--r-- Select action/file-type:
 
  (+) |  (+) |  (+) | Code (+) | Session (+) |  (+) | SDB (+) |  (+) |  (+) |  (+) |  (+) |  (+) | 
 
from __future__ import division, absolute_import, print_function
 import collections
 import itertools
 import operator
 import sys
 import warnings
 
 import numpy as np
 from . import multiarray
 from .multiarray import (
 _fastCopyAndTranspose as fastCopyAndTranspose, ALLOW_THREADS,
 BUFSIZE, CLIP, MAXDIMS, MAY_SHARE_BOUNDS, MAY_SHARE_EXACT, RAISE,
 WRAP, arange, array, broadcast, can_cast, compare_chararrays,
 concatenate, copyto, count_nonzero, dot, dtype, empty,
 empty_like, flatiter, frombuffer, fromfile, fromiter, fromstring,
 inner, int_asbuffer, lexsort, matmul, may_share_memory,
 min_scalar_type, ndarray, nditer, nested_iters, promote_types,
 putmask, result_type, set_numeric_ops, shares_memory, vdot, where,
 zeros, normalize_axis_index)
 if sys.version_info[0] < 3:
 from .multiarray import newbuffer, getbuffer
 
 from . import umath
 from .umath import (invert, sin, UFUNC_BUFSIZE_DEFAULT, ERR_IGNORE,
 ERR_WARN, ERR_RAISE, ERR_CALL, ERR_PRINT, ERR_LOG,
 ERR_DEFAULT, PINF, NAN)
 from . import numerictypes
 from .numerictypes import longlong, intc, int_, float_, complex_, bool_
 from ._internal import TooHardError, AxisError
 
 bitwise_not = invert
 ufunc = type(sin)
 newaxis = None
 
 if sys.version_info[0] >= 3:
 import pickle
 basestring = str
 import builtins
 else:
 import cPickle as pickle
 import __builtin__ as builtins
 
 loads = pickle.loads
 
 
 __all__ = [
 'newaxis', 'ndarray', 'flatiter', 'nditer', 'nested_iters', 'ufunc',
 'arange', 'array', 'zeros', 'count_nonzero', 'empty', 'broadcast',
 'dtype', 'fromstring', 'fromfile', 'frombuffer', 'int_asbuffer',
 'where', 'argwhere', 'copyto', 'concatenate', 'fastCopyAndTranspose',
 'lexsort', 'set_numeric_ops', 'can_cast', 'promote_types',
 'min_scalar_type', 'result_type', 'asarray', 'asanyarray',
 'ascontiguousarray', 'asfortranarray', 'isfortran', 'empty_like',
 'zeros_like', 'ones_like', 'correlate', 'convolve', 'inner', 'dot',
 'outer', 'vdot', 'roll',
 'rollaxis', 'moveaxis', 'cross', 'tensordot', 'array2string',
 'get_printoptions', 'set_printoptions', 'array_repr', 'array_str',
 'set_string_function', 'little_endian', 'require', 'fromiter',
 'array_equal', 'array_equiv', 'indices', 'fromfunction', 'isclose', 'load',
 'loads', 'isscalar', 'binary_repr', 'base_repr', 'ones', 'identity',
 'allclose', 'compare_chararrays', 'putmask', 'seterr', 'geterr',
 'setbufsize', 'getbufsize', 'seterrcall', 'geterrcall', 'errstate',
 'flatnonzero', 'Inf', 'inf', 'infty', 'Infinity', 'nan', 'NaN', 'False_',
 'True_', 'bitwise_not', 'CLIP', 'RAISE', 'WRAP', 'MAXDIMS', 'BUFSIZE',
 'ALLOW_THREADS', 'ComplexWarning', 'full', 'full_like', 'matmul',
 'shares_memory', 'may_share_memory', 'MAY_SHARE_BOUNDS', 'MAY_SHARE_EXACT',
 'TooHardError', 'AxisError'
 ]
 
 
 if sys.version_info[0] < 3:
 __all__.extend(['getbuffer', 'newbuffer'])
 
 
 class ComplexWarning(RuntimeWarning):
 """
 The warning raised when casting a complex dtype to a real dtype.
 
 As implemented, casting a complex number to a real discards its imaginary
 part, but this behavior may not be what the user actually wants.
 
 """
 pass
 
 
 def zeros_like(a, dtype=None, order='K', subok=True):
 """
 Return an array of zeros with the same shape and type as a given array.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 The shape and data-type of `a` define these same attributes of
 the returned array.
 dtype : data-type, optional
 Overrides the data type of the result.
 
 .. versionadded:: 1.6.0
 order : {'C', 'F', 'A', or 'K'}, optional
 Overrides the memory layout of the result. 'C' means C-order,
 'F' means F-order, 'A' means 'F' if `a` is Fortran contiguous,
 'C' otherwise. 'K' means match the layout of `a` as closely
 as possible.
 
 .. versionadded:: 1.6.0
 subok : bool, optional.
 If True, then the newly created array will use the sub-class
 type of 'a', otherwise it will be a base-class array. Defaults
 to True.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Array of zeros with the same shape and type as `a`.
 
 See Also
 --------
 ones_like : Return an array of ones with shape and type of input.
 empty_like : Return an empty array with shape and type of input.
 zeros : Return a new array setting values to zero.
 ones : Return a new array setting values to one.
 empty : Return a new uninitialized array.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6)
 >>> x = x.reshape((2, 3))
 >>> x
 array([[0, 1, 2],
 [3, 4, 5]])
 >>> np.zeros_like(x)
 array([[0, 0, 0],
 [0, 0, 0]])
 
 >>> y = np.arange(3, dtype=np.float)
 >>> y
 array([ 0.,  1.,  2.])
 >>> np.zeros_like(y)
 array([ 0.,  0.,  0.])
 
 """
 res = empty_like(a, dtype=dtype, order=order, subok=subok)
 # needed instead of a 0 to get same result as zeros for for string dtypes
 z = zeros(1, dtype=res.dtype)
 multiarray.copyto(res, z, casting='unsafe')
 return res
 
 
 def ones(shape, dtype=None, order='C'):
 """
 Return a new array of given shape and type, filled with ones.
 
 Parameters
 ----------
 shape : int or sequence of ints
 Shape of the new array, e.g., ``(2, 3)`` or ``2``.
 dtype : data-type, optional
 The desired data-type for the array, e.g., `numpy.int8`.  Default is
 `numpy.float64`.
 order : {'C', 'F'}, optional
 Whether to store multidimensional data in C- or Fortran-contiguous
 (row- or column-wise) order in memory.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Array of ones with the given shape, dtype, and order.
 
 See Also
 --------
 zeros, ones_like
 
 Examples
 --------
 >>> np.ones(5)
 array([ 1.,  1.,  1.,  1.,  1.])
 
 >>> np.ones((5,), dtype=np.int)
 array([1, 1, 1, 1, 1])
 
 >>> np.ones((2, 1))
 array([[ 1.],
 [ 1.]])
 
 >>> s = (2,2)
 >>> np.ones(s)
 array([[ 1.,  1.],
 [ 1.,  1.]])
 
 """
 a = empty(shape, dtype, order)
 multiarray.copyto(a, 1, casting='unsafe')
 return a
 
 
 def ones_like(a, dtype=None, order='K', subok=True):
 """
 Return an array of ones with the same shape and type as a given array.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 The shape and data-type of `a` define these same attributes of
 the returned array.
 dtype : data-type, optional
 Overrides the data type of the result.
 
 .. versionadded:: 1.6.0
 order : {'C', 'F', 'A', or 'K'}, optional
 Overrides the memory layout of the result. 'C' means C-order,
 'F' means F-order, 'A' means 'F' if `a` is Fortran contiguous,
 'C' otherwise. 'K' means match the layout of `a` as closely
 as possible.
 
 .. versionadded:: 1.6.0
 subok : bool, optional.
 If True, then the newly created array will use the sub-class
 type of 'a', otherwise it will be a base-class array. Defaults
 to True.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Array of ones with the same shape and type as `a`.
 
 See Also
 --------
 zeros_like : Return an array of zeros with shape and type of input.
 empty_like : Return an empty array with shape and type of input.
 zeros : Return a new array setting values to zero.
 ones : Return a new array setting values to one.
 empty : Return a new uninitialized array.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6)
 >>> x = x.reshape((2, 3))
 >>> x
 array([[0, 1, 2],
 [3, 4, 5]])
 >>> np.ones_like(x)
 array([[1, 1, 1],
 [1, 1, 1]])
 
 >>> y = np.arange(3, dtype=np.float)
 >>> y
 array([ 0.,  1.,  2.])
 >>> np.ones_like(y)
 array([ 1.,  1.,  1.])
 
 """
 res = empty_like(a, dtype=dtype, order=order, subok=subok)
 multiarray.copyto(res, 1, casting='unsafe')
 return res
 
 
 def full(shape, fill_value, dtype=None, order='C'):
 """
 Return a new array of given shape and type, filled with `fill_value`.
 
 Parameters
 ----------
 shape : int or sequence of ints
 Shape of the new array, e.g., ``(2, 3)`` or ``2``.
 fill_value : scalar
 Fill value.
 dtype : data-type, optional
 The desired data-type for the array  The default, `None`, means
 `np.array(fill_value).dtype`.
 order : {'C', 'F'}, optional
 Whether to store multidimensional data in C- or Fortran-contiguous
 (row- or column-wise) order in memory.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Array of `fill_value` with the given shape, dtype, and order.
 
 See Also
 --------
 zeros_like : Return an array of zeros with shape and type of input.
 ones_like : Return an array of ones with shape and type of input.
 empty_like : Return an empty array with shape and type of input.
 full_like : Fill an array with shape and type of input.
 zeros : Return a new array setting values to zero.
 ones : Return a new array setting values to one.
 empty : Return a new uninitialized array.
 
 Examples
 --------
 >>> np.full((2, 2), np.inf)
 array([[ inf,  inf],
 [ inf,  inf]])
 >>> np.full((2, 2), 10)
 array([[10, 10],
 [10, 10]])
 
 """
 if dtype is None:
 dtype = array(fill_value).dtype
 a = empty(shape, dtype, order)
 multiarray.copyto(a, fill_value, casting='unsafe')
 return a
 
 
 def full_like(a, fill_value, dtype=None, order='K', subok=True):
 """
 Return a full array with the same shape and type as a given array.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 The shape and data-type of `a` define these same attributes of
 the returned array.
 fill_value : scalar
 Fill value.
 dtype : data-type, optional
 Overrides the data type of the result.
 order : {'C', 'F', 'A', or 'K'}, optional
 Overrides the memory layout of the result. 'C' means C-order,
 'F' means F-order, 'A' means 'F' if `a` is Fortran contiguous,
 'C' otherwise. 'K' means match the layout of `a` as closely
 as possible.
 subok : bool, optional.
 If True, then the newly created array will use the sub-class
 type of 'a', otherwise it will be a base-class array. Defaults
 to True.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Array of `fill_value` with the same shape and type as `a`.
 
 See Also
 --------
 zeros_like : Return an array of zeros with shape and type of input.
 ones_like : Return an array of ones with shape and type of input.
 empty_like : Return an empty array with shape and type of input.
 zeros : Return a new array setting values to zero.
 ones : Return a new array setting values to one.
 empty : Return a new uninitialized array.
 full : Fill a new array.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6, dtype=np.int)
 >>> np.full_like(x, 1)
 array([1, 1, 1, 1, 1, 1])
 >>> np.full_like(x, 0.1)
 array([0, 0, 0, 0, 0, 0])
 >>> np.full_like(x, 0.1, dtype=np.double)
 array([ 0.1,  0.1,  0.1,  0.1,  0.1,  0.1])
 >>> np.full_like(x, np.nan, dtype=np.double)
 array([ nan,  nan,  nan,  nan,  nan,  nan])
 
 >>> y = np.arange(6, dtype=np.double)
 >>> np.full_like(y, 0.1)
 array([ 0.1,  0.1,  0.1,  0.1,  0.1,  0.1])
 
 """
 res = empty_like(a, dtype=dtype, order=order, subok=subok)
 multiarray.copyto(res, fill_value, casting='unsafe')
 return res
 
 
 def extend_all(module):
 adict = {}
 for a in __all__:
 adict[a] = 1
 try:
 mall = getattr(module, '__all__')
 except AttributeError:
 mall = [k for k in module.__dict__.keys() if not k.startswith('_')]
 for a in mall:
 if a not in adict:
 __all__.append(a)
 
 
 def count_nonzero(a, axis=None):
 """
 Counts the number of non-zero values in the array ``a``.
 
 The word "non-zero" is in reference to the Python 2.x
 built-in method ``__nonzero__()`` (renamed ``__bool__()``
 in Python 3.x) of Python objects that tests an object's
 "truthfulness". For example, any number is considered
 truthful if it is nonzero, whereas any string is considered
 truthful if it is not the empty string. Thus, this function
 (recursively) counts how many elements in ``a`` (and in
 sub-arrays thereof) have their ``__nonzero__()`` or ``__bool__()``
 method evaluated to ``True``.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 The array for which to count non-zeros.
 axis : int or tuple, optional
 Axis or tuple of axes along which to count non-zeros.
 Default is None, meaning that non-zeros will be counted
 along a flattened version of ``a``.
 
 .. versionadded:: 1.12.0
 
 Returns
 -------
 count : int or array of int
 Number of non-zero values in the array along a given axis.
 Otherwise, the total number of non-zero values in the array
 is returned.
 
 See Also
 --------
 nonzero : Return the coordinates of all the non-zero values.
 
 Examples
 --------
 >>> np.count_nonzero(np.eye(4))
 4
 >>> np.count_nonzero([[0,1,7,0,0],[3,0,0,2,19]])
 5
 >>> np.count_nonzero([[0,1,7,0,0],[3,0,0,2,19]], axis=0)
 array([1, 1, 1, 1, 1])
 >>> np.count_nonzero([[0,1,7,0,0],[3,0,0,2,19]], axis=1)
 array([2, 3])
 
 """
 if axis is None or axis == ():
 return multiarray.count_nonzero(a)
 
 a = asanyarray(a)
 
 if a.dtype == bool:
 return a.sum(axis=axis, dtype=np.intp)
 
 if issubdtype(a.dtype, np.number):
 return (a != 0).sum(axis=axis, dtype=np.intp)
 
 if (issubdtype(a.dtype, np.string_) or
 issubdtype(a.dtype, np.unicode_)):
 nullstr = a.dtype.type('')
 return (a != nullstr).sum(axis=axis, dtype=np.intp)
 
 axis = asarray(normalize_axis_tuple(axis, a.ndim))
 counts = np.apply_along_axis(multiarray.count_nonzero, axis[0], a)
 
 if axis.size == 1:
 return counts.astype(np.intp, copy=False)
 else:
 # for subsequent axis numbers, that number decreases
 # by one in this new 'counts' array if it was larger
 # than the first axis upon which 'count_nonzero' was
 # applied but remains unchanged if that number was
 # smaller than that first axis
 #
 # this trick enables us to perform counts on object-like
 # elements across multiple axes very quickly because integer
 # addition is very well optimized
 return counts.sum(axis=tuple(axis[1:] - (
 axis[1:] > axis[0])), dtype=np.intp)
 
 
 def asarray(a, dtype=None, order=None):
 """Convert the input to an array.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Input data, in any form that can be converted to an array.  This
 includes lists, lists of tuples, tuples, tuples of tuples, tuples
 of lists and ndarrays.
 dtype : data-type, optional
 By default, the data-type is inferred from the input data.
 order : {'C', 'F'}, optional
 Whether to use row-major (C-style) or
 column-major (Fortran-style) memory representation.
 Defaults to 'C'.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Array interpretation of `a`.  No copy is performed if the input
 is already an ndarray with matching dtype and order.  If `a` is a
 subclass of ndarray, a base class ndarray is returned.
 
 See Also
 --------
 asanyarray : Similar function which passes through subclasses.
 ascontiguousarray : Convert input to a contiguous array.
 asfarray : Convert input to a floating point ndarray.
 asfortranarray : Convert input to an ndarray with column-major
 memory order.
 asarray_chkfinite : Similar function which checks input for NaNs and Infs.
 fromiter : Create an array from an iterator.
 fromfunction : Construct an array by executing a function on grid
 positions.
 
 Examples
 --------
 Convert a list into an array:
 
 >>> a = [1, 2]
 >>> np.asarray(a)
 array([1, 2])
 
 Existing arrays are not copied:
 
 >>> a = np.array([1, 2])
 >>> np.asarray(a) is a
 True
 
 If `dtype` is set, array is copied only if dtype does not match:
 
 >>> a = np.array([1, 2], dtype=np.float32)
 >>> np.asarray(a, dtype=np.float32) is a
 True
 >>> np.asarray(a, dtype=np.float64) is a
 False
 
 Contrary to `asanyarray`, ndarray subclasses are not passed through:
 
 >>> issubclass(np.matrix, np.ndarray)
 True
 >>> a = np.matrix([[1, 2]])
 >>> np.asarray(a) is a
 False
 >>> np.asanyarray(a) is a
 True
 
 """
 return array(a, dtype, copy=False, order=order)
 
 
 def asanyarray(a, dtype=None, order=None):
 """Convert the input to an ndarray, but pass ndarray subclasses through.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Input data, in any form that can be converted to an array.  This
 includes scalars, lists, lists of tuples, tuples, tuples of tuples,
 tuples of lists, and ndarrays.
 dtype : data-type, optional
 By default, the data-type is inferred from the input data.
 order : {'C', 'F'}, optional
 Whether to use row-major (C-style) or column-major
 (Fortran-style) memory representation.  Defaults to 'C'.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray or an ndarray subclass
 Array interpretation of `a`.  If `a` is an ndarray or a subclass
 of ndarray, it is returned as-is and no copy is performed.
 
 See Also
 --------
 asarray : Similar function which always returns ndarrays.
 ascontiguousarray : Convert input to a contiguous array.
 asfarray : Convert input to a floating point ndarray.
 asfortranarray : Convert input to an ndarray with column-major
 memory order.
 asarray_chkfinite : Similar function which checks input for NaNs and
 Infs.
 fromiter : Create an array from an iterator.
 fromfunction : Construct an array by executing a function on grid
 positions.
 
 Examples
 --------
 Convert a list into an array:
 
 >>> a = [1, 2]
 >>> np.asanyarray(a)
 array([1, 2])
 
 Instances of `ndarray` subclasses are passed through as-is:
 
 >>> a = np.matrix([1, 2])
 >>> np.asanyarray(a) is a
 True
 
 """
 return array(a, dtype, copy=False, order=order, subok=True)
 
 
 def ascontiguousarray(a, dtype=None):
 """
 Return a contiguous array in memory (C order).
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Input array.
 dtype : str or dtype object, optional
 Data-type of returned array.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Contiguous array of same shape and content as `a`, with type `dtype`
 if specified.
 
 See Also
 --------
 asfortranarray : Convert input to an ndarray with column-major
 memory order.
 require : Return an ndarray that satisfies requirements.
 ndarray.flags : Information about the memory layout of the array.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6).reshape(2,3)
 >>> np.ascontiguousarray(x, dtype=np.float32)
 array([[ 0.,  1.,  2.],
 [ 3.,  4.,  5.]], dtype=float32)
 >>> x.flags['C_CONTIGUOUS']
 True
 
 """
 return array(a, dtype, copy=False, order='C', ndmin=1)
 
 
 def asfortranarray(a, dtype=None):
 """
 Return an array laid out in Fortran order in memory.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Input array.
 dtype : str or dtype object, optional
 By default, the data-type is inferred from the input data.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 The input `a` in Fortran, or column-major, order.
 
 See Also
 --------
 ascontiguousarray : Convert input to a contiguous (C order) array.
 asanyarray : Convert input to an ndarray with either row or
 column-major memory order.
 require : Return an ndarray that satisfies requirements.
 ndarray.flags : Information about the memory layout of the array.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6).reshape(2,3)
 >>> y = np.asfortranarray(x)
 >>> x.flags['F_CONTIGUOUS']
 False
 >>> y.flags['F_CONTIGUOUS']
 True
 
 """
 return array(a, dtype, copy=False, order='F', ndmin=1)
 
 
 def require(a, dtype=None, requirements=None):
 """
 Return an ndarray of the provided type that satisfies requirements.
 
 This function is useful to be sure that an array with the correct flags
 is returned for passing to compiled code (perhaps through ctypes).
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 The object to be converted to a type-and-requirement-satisfying array.
 dtype : data-type
 The required data-type. If None preserve the current dtype. If your
 application requires the data to be in native byteorder, include
 a byteorder specification as a part of the dtype specification.
 requirements : str or list of str
 The requirements list can be any of the following
 
 * 'F_CONTIGUOUS' ('F') - ensure a Fortran-contiguous array
 * 'C_CONTIGUOUS' ('C') - ensure a C-contiguous array
 * 'ALIGNED' ('A')      - ensure a data-type aligned array
 * 'WRITEABLE' ('W')    - ensure a writable array
 * 'OWNDATA' ('O')      - ensure an array that owns its own data
 * 'ENSUREARRAY', ('E') - ensure a base array, instead of a subclass
 
 See Also
 --------
 asarray : Convert input to an ndarray.
 asanyarray : Convert to an ndarray, but pass through ndarray subclasses.
 ascontiguousarray : Convert input to a contiguous array.
 asfortranarray : Convert input to an ndarray with column-major
 memory order.
 ndarray.flags : Information about the memory layout of the array.
 
 Notes
 -----
 The returned array will be guaranteed to have the listed requirements
 by making a copy if needed.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6).reshape(2,3)
 >>> x.flags
 C_CONTIGUOUS : True
 F_CONTIGUOUS : False
 OWNDATA : False
 WRITEABLE : True
 ALIGNED : True
 UPDATEIFCOPY : False
 
 >>> y = np.require(x, dtype=np.float32, requirements=['A', 'O', 'W', 'F'])
 >>> y.flags
 C_CONTIGUOUS : False
 F_CONTIGUOUS : True
 OWNDATA : True
 WRITEABLE : True
 ALIGNED : True
 UPDATEIFCOPY : False
 
 """
 possible_flags = {'C':'C', 'C_CONTIGUOUS':'C', 'CONTIGUOUS':'C',
 'F':'F', 'F_CONTIGUOUS':'F', 'FORTRAN':'F',
 'A':'A', 'ALIGNED':'A',
 'W':'W', 'WRITEABLE':'W',
 'O':'O', 'OWNDATA':'O',
 'E':'E', 'ENSUREARRAY':'E'}
 if not requirements:
 return asanyarray(a, dtype=dtype)
 else:
 requirements = set(possible_flags[x.upper()] for x in requirements)
 
 if 'E' in requirements:
 requirements.remove('E')
 subok = False
 else:
 subok = True
 
 order = 'A'
 if requirements >= set(['C', 'F']):
 raise ValueError('Cannot specify both "C" and "F" order')
 elif 'F' in requirements:
 order = 'F'
 requirements.remove('F')
 elif 'C' in requirements:
 order = 'C'
 requirements.remove('C')
 
 arr = array(a, dtype=dtype, order=order, copy=False, subok=subok)
 
 for prop in requirements:
 if not arr.flags[prop]:
 arr = arr.copy(order)
 break
 return arr
 
 
 def isfortran(a):
 """
 Returns True if the array is Fortran contiguous but *not* C contiguous.
 
 This function is obsolete and, because of changes due to relaxed stride
 checking, its return value for the same array may differ for versions
 of NumPy >= 1.10.0 and previous versions. If you only want to check if an
 array is Fortran contiguous use ``a.flags.f_contiguous`` instead.
 
 Parameters
 ----------
 a : ndarray
 Input array.
 
 
 Examples
 --------
 
 np.array allows to specify whether the array is written in C-contiguous
 order (last index varies the fastest), or FORTRAN-contiguous order in
 memory (first index varies the fastest).
 
 >>> a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]], order='C')
 >>> a
 array([[1, 2, 3],
 [4, 5, 6]])
 >>> np.isfortran(a)
 False
 
 >>> b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]], order='FORTRAN')
 >>> b
 array([[1, 2, 3],
 [4, 5, 6]])
 >>> np.isfortran(b)
 True
 
 
 The transpose of a C-ordered array is a FORTRAN-ordered array.
 
 >>> a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]], order='C')
 >>> a
 array([[1, 2, 3],
 [4, 5, 6]])
 >>> np.isfortran(a)
 False
 >>> b = a.T
 >>> b
 array([[1, 4],
 [2, 5],
 [3, 6]])
 >>> np.isfortran(b)
 True
 
 C-ordered arrays evaluate as False even if they are also FORTRAN-ordered.
 
 >>> np.isfortran(np.array([1, 2], order='FORTRAN'))
 False
 
 """
 return a.flags.fnc
 
 
 def argwhere(a):
 """
 Find the indices of array elements that are non-zero, grouped by element.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Input data.
 
 Returns
 -------
 index_array : ndarray
 Indices of elements that are non-zero. Indices are grouped by element.
 
 See Also
 --------
 where, nonzero
 
 Notes
 -----
 ``np.argwhere(a)`` is the same as ``np.transpose(np.nonzero(a))``.
 
 The output of ``argwhere`` is not suitable for indexing arrays.
 For this purpose use ``where(a)`` instead.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(6).reshape(2,3)
 >>> x
 array([[0, 1, 2],
 [3, 4, 5]])
 >>> np.argwhere(x>1)
 array([[0, 2],
 [1, 0],
 [1, 1],
 [1, 2]])
 
 """
 return transpose(nonzero(a))
 
 
 def flatnonzero(a):
 """
 Return indices that are non-zero in the flattened version of a.
 
 This is equivalent to a.ravel().nonzero()[0].
 
 Parameters
 ----------
 a : ndarray
 Input array.
 
 Returns
 -------
 res : ndarray
 Output array, containing the indices of the elements of `a.ravel()`
 that are non-zero.
 
 See Also
 --------
 nonzero : Return the indices of the non-zero elements of the input array.
 ravel : Return a 1-D array containing the elements of the input array.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(-2, 3)
 >>> x
 array([-2, -1,  0,  1,  2])
 >>> np.flatnonzero(x)
 array([0, 1, 3, 4])
 
 Use the indices of the non-zero elements as an index array to extract
 these elements:
 
 >>> x.ravel()[np.flatnonzero(x)]
 array([-2, -1,  1,  2])
 
 """
 return a.ravel().nonzero()[0]
 
 
 _mode_from_name_dict = {'v': 0,
 's': 1,
 'f': 2}
 
 
 def _mode_from_name(mode):
 if isinstance(mode, basestring):
 return _mode_from_name_dict[mode.lower()[0]]
 return mode
 
 
 def correlate(a, v, mode='valid'):
 """
 Cross-correlation of two 1-dimensional sequences.
 
 This function computes the correlation as generally defined in signal
 processing texts::
 
 c_{av}[k] = sum_n a[n+k] * conj(v[n])
 
 with a and v sequences being zero-padded where necessary and conj being
 the conjugate.
 
 Parameters
 ----------
 a, v : array_like
 Input sequences.
 mode : {'valid', 'same', 'full'}, optional
 Refer to the `convolve` docstring.  Note that the default
 is 'valid', unlike `convolve`, which uses 'full'.
 old_behavior : bool
 `old_behavior` was removed in NumPy 1.10. If you need the old
 behavior, use `multiarray.correlate`.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Discrete cross-correlation of `a` and `v`.
 
 See Also
 --------
 convolve : Discrete, linear convolution of two one-dimensional sequences.
 multiarray.correlate : Old, no conjugate, version of correlate.
 
 Notes
 -----
 The definition of correlation above is not unique and sometimes correlation
 may be defined differently. Another common definition is::
 
 c'_{av}[k] = sum_n a[n] conj(v[n+k])
 
 which is related to ``c_{av}[k]`` by ``c'_{av}[k] = c_{av}[-k]``.
 
 Examples
 --------
 >>> np.correlate([1, 2, 3], [0, 1, 0.5])
 array([ 3.5])
 >>> np.correlate([1, 2, 3], [0, 1, 0.5], "same")
 array([ 2. ,  3.5,  3. ])
 >>> np.correlate([1, 2, 3], [0, 1, 0.5], "full")
 array([ 0.5,  2. ,  3.5,  3. ,  0. ])
 
 Using complex sequences:
 
 >>> np.correlate([1+1j, 2, 3-1j], [0, 1, 0.5j], 'full')
 array([ 0.5-0.5j,  1.0+0.j ,  1.5-1.5j,  3.0-1.j ,  0.0+0.j ])
 
 Note that you get the time reversed, complex conjugated result
 when the two input sequences change places, i.e.,
 ``c_{va}[k] = c^{*}_{av}[-k]``:
 
 >>> np.correlate([0, 1, 0.5j], [1+1j, 2, 3-1j], 'full')
 array([ 0.0+0.j ,  3.0+1.j ,  1.5+1.5j,  1.0+0.j ,  0.5+0.5j])
 
 """
 mode = _mode_from_name(mode)
 return multiarray.correlate2(a, v, mode)
 
 
 def convolve(a, v, mode='full'):
 """
 Returns the discrete, linear convolution of two one-dimensional sequences.
 
 The convolution operator is often seen in signal processing, where it
 models the effect of a linear time-invariant system on a signal [1]_.  In
 probability theory, the sum of two independent random variables is
 distributed according to the convolution of their individual
 distributions.
 
 If `v` is longer than `a`, the arrays are swapped before computation.
 
 Parameters
 ----------
 a : (N,) array_like
 First one-dimensional input array.
 v : (M,) array_like
 Second one-dimensional input array.
 mode : {'full', 'valid', 'same'}, optional
 'full':
 By default, mode is 'full'.  This returns the convolution
 at each point of overlap, with an output shape of (N+M-1,). At
 the end-points of the convolution, the signals do not overlap
 completely, and boundary effects may be seen.
 
 'same':
 Mode 'same' returns output of length ``max(M, N)``.  Boundary
 effects are still visible.
 
 'valid':
 Mode 'valid' returns output of length
 ``max(M, N) - min(M, N) + 1``.  The convolution product is only given
 for points where the signals overlap completely.  Values outside
 the signal boundary have no effect.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 Discrete, linear convolution of `a` and `v`.
 
 See Also
 --------
 scipy.signal.fftconvolve : Convolve two arrays using the Fast Fourier
 Transform.
 scipy.linalg.toeplitz : Used to construct the convolution operator.
 polymul : Polynomial multiplication. Same output as convolve, but also
 accepts poly1d objects as input.
 
 Notes
 -----
 The discrete convolution operation is defined as
 
 .. math:: (a * v)[n] = \\sum_{m = -\\infty}^{\\infty} a[m] v[n - m]
 
 It can be shown that a convolution :math:`x(t) * y(t)` in time/space
 is equivalent to the multiplication :math:`X(f) Y(f)` in the Fourier
 domain, after appropriate padding (padding is necessary to prevent
 circular convolution).  Since multiplication is more efficient (faster)
 than convolution, the function `scipy.signal.fftconvolve` exploits the
 FFT to calculate the convolution of large data-sets.
 
 References
 ----------
 .. [1] Wikipedia, "Convolution", http://en.wikipedia.org/wiki/Convolution.
 
 Examples
 --------
 Note how the convolution operator flips the second array
 before "sliding" the two across one another:
 
 >>> np.convolve([1, 2, 3], [0, 1, 0.5])
 array([ 0. ,  1. ,  2.5,  4. ,  1.5])
 
 Only return the middle values of the convolution.
 Contains boundary effects, where zeros are taken
 into account:
 
 >>> np.convolve([1,2,3],[0,1,0.5], 'same')
 array([ 1. ,  2.5,  4. ])
 
 The two arrays are of the same length, so there
 is only one position where they completely overlap:
 
 >>> np.convolve([1,2,3],[0,1,0.5], 'valid')
 array([ 2.5])
 
 """
 a, v = array(a, copy=False, ndmin=1), array(v, copy=False, ndmin=1)
 if (len(v) > len(a)):
 a, v = v, a
 if len(a) == 0:
 raise ValueError('a cannot be empty')
 if len(v) == 0:
 raise ValueError('v cannot be empty')
 mode = _mode_from_name(mode)
 return multiarray.correlate(a, v[::-1], mode)
 
 
 def outer(a, b, out=None):
 """
 Compute the outer product of two vectors.
 
 Given two vectors, ``a = [a0, a1, ..., aM]`` and
 ``b = [b0, b1, ..., bN]``,
 the outer product [1]_ is::
 
 [[a0*b0  a0*b1 ... a0*bN ]
 [a1*b0    .
 [ ...          .
 [aM*b0            aM*bN ]]
 
 Parameters
 ----------
 a : (M,) array_like
 First input vector.  Input is flattened if
 not already 1-dimensional.
 b : (N,) array_like
 Second input vector.  Input is flattened if
 not already 1-dimensional.
 out : (M, N) ndarray, optional
 A location where the result is stored
 
 .. versionadded:: 1.9.0
 
 Returns
 -------
 out : (M, N) ndarray
 ``out[i, j] = a[i] * b[j]``
 
 See also
 --------
 inner, einsum
 
 References
 ----------
 .. [1] : G. H. Golub and C. F. van Loan, *Matrix Computations*, 3rd
 ed., Baltimore, MD, Johns Hopkins University Press, 1996,
 pg. 8.
 
 Examples
 --------
 Make a (*very* coarse) grid for computing a Mandelbrot set:
 
 >>> rl = np.outer(np.ones((5,)), np.linspace(-2, 2, 5))
 >>> rl
 array([[-2., -1.,  0.,  1.,  2.],
 [-2., -1.,  0.,  1.,  2.],
 [-2., -1.,  0.,  1.,  2.],
 [-2., -1.,  0.,  1.,  2.],
 [-2., -1.,  0.,  1.,  2.]])
 >>> im = np.outer(1j*np.linspace(2, -2, 5), np.ones((5,)))
 >>> im
 array([[ 0.+2.j,  0.+2.j,  0.+2.j,  0.+2.j,  0.+2.j],
 [ 0.+1.j,  0.+1.j,  0.+1.j,  0.+1.j,  0.+1.j],
 [ 0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j],
 [ 0.-1.j,  0.-1.j,  0.-1.j,  0.-1.j,  0.-1.j],
 [ 0.-2.j,  0.-2.j,  0.-2.j,  0.-2.j,  0.-2.j]])
 >>> grid = rl + im
 >>> grid
 array([[-2.+2.j, -1.+2.j,  0.+2.j,  1.+2.j,  2.+2.j],
 [-2.+1.j, -1.+1.j,  0.+1.j,  1.+1.j,  2.+1.j],
 [-2.+0.j, -1.+0.j,  0.+0.j,  1.+0.j,  2.+0.j],
 [-2.-1.j, -1.-1.j,  0.-1.j,  1.-1.j,  2.-1.j],
 [-2.-2.j, -1.-2.j,  0.-2.j,  1.-2.j,  2.-2.j]])
 
 An example using a "vector" of letters:
 
 >>> x = np.array(['a', 'b', 'c'], dtype=object)
 >>> np.outer(x, [1, 2, 3])
 array([[a, aa, aaa],
 [b, bb, bbb],
 [c, cc, ccc]], dtype=object)
 
 """
 a = asarray(a)
 b = asarray(b)
 return multiply(a.ravel()[:, newaxis], b.ravel()[newaxis,:], out)
 
 
 def tensordot(a, b, axes=2):
 """
 Compute tensor dot product along specified axes for arrays >= 1-D.
 
 Given two tensors (arrays of dimension greater than or equal to one),
 `a` and `b`, and an array_like object containing two array_like
 objects, ``(a_axes, b_axes)``, sum the products of `a`'s and `b`'s
 elements (components) over the axes specified by ``a_axes`` and
 ``b_axes``. The third argument can be a single non-negative
 integer_like scalar, ``N``; if it is such, then the last ``N``
 dimensions of `a` and the first ``N`` dimensions of `b` are summed
 over.
 
 Parameters
 ----------
 a, b : array_like, len(shape) >= 1
 Tensors to "dot".
 
 axes : int or (2,) array_like
 * integer_like
 If an int N, sum over the last N axes of `a` and the first N axes
 of `b` in order. The sizes of the corresponding axes must match.
 * (2,) array_like
 Or, a list of axes to be summed over, first sequence applying to `a`,
 second to `b`. Both elements array_like must be of the same length.
 
 See Also
 --------
 dot, einsum
 
 Notes
 -----
 Three common use cases are:
 * ``axes = 0`` : tensor product :math:`a\\otimes b`
 * ``axes = 1`` : tensor dot product :math:`a\\cdot b`
 * ``axes = 2`` : (default) tensor double contraction :math:`a:b`
 
 When `axes` is integer_like, the sequence for evaluation will be: first
 the -Nth axis in `a` and 0th axis in `b`, and the -1th axis in `a` and
 Nth axis in `b` last.
 
 When there is more than one axis to sum over - and they are not the last
 (first) axes of `a` (`b`) - the argument `axes` should consist of
 two sequences of the same length, with the first axis to sum over given
 first in both sequences, the second axis second, and so forth.
 
 Examples
 --------
 A "traditional" example:
 
 >>> a = np.arange(60.).reshape(3,4,5)
 >>> b = np.arange(24.).reshape(4,3,2)
 >>> c = np.tensordot(a,b, axes=([1,0],[0,1]))
 >>> c.shape
 (5, 2)
 >>> c
 array([[ 4400.,  4730.],
 [ 4532.,  4874.],
 [ 4664.,  5018.],
 [ 4796.,  5162.],
 [ 4928.,  5306.]])
 >>> # A slower but equivalent way of computing the same...
 >>> d = np.zeros((5,2))
 >>> for i in range(5):
 ...   for j in range(2):
 ...     for k in range(3):
 ...       for n in range(4):
 ...         d[i,j] += a[k,n,i] * b[n,k,j]
 >>> c == d
 array([[ True,  True],
 [ True,  True],
 [ True,  True],
 [ True,  True],
 [ True,  True]], dtype=bool)
 
 An extended example taking advantage of the overloading of + and \\*:
 
 >>> a = np.array(range(1, 9))
 >>> a.shape = (2, 2, 2)
 >>> A = np.array(('a', 'b', 'c', 'd'), dtype=object)
 >>> A.shape = (2, 2)
 >>> a; A
 array([[[1, 2],
 [3, 4]],
 [[5, 6],
 [7, 8]]])
 array([[a, b],
 [c, d]], dtype=object)
 
 >>> np.tensordot(a, A) # third argument default is 2 for double-contraction
 array([abbcccdddd, aaaaabbbbbbcccccccdddddddd], dtype=object)
 
 >>> np.tensordot(a, A, 1)
 array([[[acc, bdd],
 [aaacccc, bbbdddd]],
 [[aaaaacccccc, bbbbbdddddd],
 [aaaaaaacccccccc, bbbbbbbdddddddd]]], dtype=object)
 
 >>> np.tensordot(a, A, 0) # tensor product (result too long to incl.)
 array([[[[[a, b],
 [c, d]],
 ...
 
 >>> np.tensordot(a, A, (0, 1))
 array([[[abbbbb, cddddd],
 [aabbbbbb, ccdddddd]],
 [[aaabbbbbbb, cccddddddd],
 [aaaabbbbbbbb, ccccdddddddd]]], dtype=object)
 
 >>> np.tensordot(a, A, (2, 1))
 array([[[abb, cdd],
 [aaabbbb, cccdddd]],
 [[aaaaabbbbbb, cccccdddddd],
 [aaaaaaabbbbbbbb, cccccccdddddddd]]], dtype=object)
 
 >>> np.tensordot(a, A, ((0, 1), (0, 1)))
 array([abbbcccccddddddd, aabbbbccccccdddddddd], dtype=object)
 
 >>> np.tensordot(a, A, ((2, 1), (1, 0)))
 array([acccbbdddd, aaaaacccccccbbbbbbdddddddd], dtype=object)
 
 """
 try:
 iter(axes)
 except:
 axes_a = list(range(-axes, 0))
 axes_b = list(range(0, axes))
 else:
 axes_a, axes_b = axes
 try:
 na = len(axes_a)
 axes_a = list(axes_a)
 except TypeError:
 axes_a = [axes_a]
 na = 1
 try:
 nb = len(axes_b)
 axes_b = list(axes_b)
 except TypeError:
 axes_b = [axes_b]
 nb = 1
 
 a, b = asarray(a), asarray(b)
 as_ = a.shape
 nda = a.ndim
 bs = b.shape
 ndb = b.ndim
 equal = True
 if na != nb:
 equal = False
 else:
 for k in range(na):
 if as_[axes_a[k]] != bs[axes_b[k]]:
 equal = False
 break
 if axes_a[k] < 0:
 axes_a[k] += nda
 if axes_b[k] < 0:
 axes_b[k] += ndb
 if not equal:
 raise ValueError("shape-mismatch for sum")
 
 # Move the axes to sum over to the end of "a"
 # and to the front of "b"
 notin = [k for k in range(nda) if k not in axes_a]
 newaxes_a = notin + axes_a
 N2 = 1
 for axis in axes_a:
 N2 *= as_[axis]
 newshape_a = (-1, N2)
 olda = [as_[axis] for axis in notin]
 
 notin = [k for k in range(ndb) if k not in axes_b]
 newaxes_b = axes_b + notin
 N2 = 1
 for axis in axes_b:
 N2 *= bs[axis]
 newshape_b = (N2, -1)
 oldb = [bs[axis] for axis in notin]
 
 at = a.transpose(newaxes_a).reshape(newshape_a)
 bt = b.transpose(newaxes_b).reshape(newshape_b)
 res = dot(at, bt)
 return res.reshape(olda + oldb)
 
 
 def roll(a, shift, axis=None):
 """
 Roll array elements along a given axis.
 
 Elements that roll beyond the last position are re-introduced at
 the first.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Input array.
 shift : int or tuple of ints
 The number of places by which elements are shifted.  If a tuple,
 then `axis` must be a tuple of the same size, and each of the
 given axes is shifted by the corresponding number.  If an int
 while `axis` is a tuple of ints, then the same value is used for
 all given axes.
 axis : int or tuple of ints, optional
 Axis or axes along which elements are shifted.  By default, the
 array is flattened before shifting, after which the original
 shape is restored.
 
 Returns
 -------
 res : ndarray
 Output array, with the same shape as `a`.
 
 See Also
 --------
 rollaxis : Roll the specified axis backwards, until it lies in a
 given position.
 
 Notes
 -----
 .. versionadded:: 1.12.0
 
 Supports rolling over multiple dimensions simultaneously.
 
 Examples
 --------
 >>> x = np.arange(10)
 >>> np.roll(x, 2)
 array([8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
 
 >>> x2 = np.reshape(x, (2,5))
 >>> x2
 array([[0, 1, 2, 3, 4],
 [5, 6, 7, 8, 9]])
 >>> np.roll(x2, 1)
 array([[9, 0, 1, 2, 3],
 [4, 5, 6, 7, 8]])
 >>> np.roll(x2, 1, axis=0)
 array([[5, 6, 7, 8, 9],
 [0, 1, 2, 3, 4]])
 >>> np.roll(x2, 1, axis=1)
 array([[4, 0, 1, 2, 3],
 [9, 5, 6, 7, 8]])
 
 """
 a = asanyarray(a)
 if axis is None:
 return roll(a.ravel(), shift, 0).reshape(a.shape)
 
 else:
 axis = normalize_axis_tuple(axis, a.ndim, allow_duplicate=True)
 broadcasted = broadcast(shift, axis)
 if broadcasted.ndim > 1:
 raise ValueError(
 "'shift' and 'axis' should be scalars or 1D sequences")
 shifts = {ax: 0 for ax in range(a.ndim)}
 for sh, ax in broadcasted:
 shifts[ax] += sh
 
 rolls = [((slice(None), slice(None)),)] * a.ndim
 for ax, offset in shifts.items():
 offset %= a.shape[ax] or 1  # If `a` is empty, nothing matters.
 if offset:
 # (original, result), (original, result)
 rolls[ax] = ((slice(None, -offset), slice(offset, None)),
 (slice(-offset, None), slice(None, offset)))
 
 result = empty_like(a)
 for indices in itertools.product(*rolls):
 arr_index, res_index = zip(*indices)
 result[res_index] = a[arr_index]
 
 return result
 
 
 def rollaxis(a, axis, start=0):
 """
 Roll the specified axis backwards, until it lies in a given position.
 
 Parameters
 ----------
 a : ndarray
 Input array.
 axis : int
 The axis to roll backwards.  The positions of the other axes do not
 change relative to one another.
 start : int, optional
 The axis is rolled until it lies before this position.  The default,
 0, results in a "complete" roll.
 
 Returns
 -------
 res : ndarray
 For NumPy >= 1.10.0 a view of `a` is always returned. For earlier
 NumPy versions a view of `a` is returned only if the order of the
 axes is changed, otherwise the input array is returned.
 
 See Also
 --------
 moveaxis : Move array axes to new positions.
 roll : Roll the elements of an array by a number of positions along a
 given axis.
 
 Examples
 --------
 >>> a = np.ones((3,4,5,6))
 >>> np.rollaxis(a, 3, 1).shape
 (3, 6, 4, 5)
 >>> np.rollaxis(a, 2).shape
 (5, 3, 4, 6)
 >>> np.rollaxis(a, 1, 4).shape
 (3, 5, 6, 4)
 
 """
 n = a.ndim
 axis = normalize_axis_index(axis, n)
 if start < 0:
 start += n
 msg = "'%s' arg requires %d <= %s < %d, but %d was passed in"
 if not (0 <= start < n + 1):
 raise AxisError(msg % ('start', -n, 'start', n + 1, start))
 if axis < start:
 # it's been removed
 start -= 1
 if axis == start:
 return a[...]
 axes = list(range(0, n))
 axes.remove(axis)
 axes.insert(start, axis)
 return a.transpose(axes)
 
 
 def normalize_axis_tuple(axis, ndim, argname=None, allow_duplicate=False):
 """
 Normalizes an axis argument into a tuple of non-negative integer axes.
 
 This handles shorthands such as ``1`` and converts them to ``(1,)``,
 as well as performing the handling of negative indices covered by
 `normalize_axis_index`.
 
 By default, this forbids axes from being specified multiple times.
 
 Used internally by multi-axis-checking logic.
 
 .. versionadded:: 1.13.0
 
 Parameters
 ----------
 axis : int, iterable of int
 The un-normalized index or indices of the axis.
 ndim : int
 The number of dimensions of the array that `axis` should be normalized
 against.
 argname : str, optional
 A prefix to put before the error message, typically the name of the
 argument.
 allow_duplicate : bool, optional
 If False, the default, disallow an axis from being specified twice.
 
 Returns
 -------
 normalized_axes : tuple of int
 The normalized axis index, such that `0 <= normalized_axis < ndim`
 
 Raises
 ------
 AxisError
 If any axis provided is out of range
 ValueError
 If an axis is repeated
 
 See also
 --------
 normalize_axis_index : normalizing a single scalar axis
 """
 try:
 axis = [operator.index(axis)]
 except TypeError:
 axis = tuple(axis)
 axis = tuple(normalize_axis_index(ax, ndim, argname) for ax in axis)
 if not allow_duplicate and len(set(axis)) != len(axis):
 if argname:
 raise ValueError('repeated axis in `{}` argument'.format(argname))
 else:
 raise ValueError('repeated axis')
 return axis
 
 
 def moveaxis(a, source, destination):
 """
 Move axes of an array to new positions.
 
 Other axes remain in their original order.
 
 .. versionadded::1.11.0
 
 Parameters
 ----------
 a : np.ndarray
 The array whose axes should be reordered.
 source : int or sequence of int
 Original positions of the axes to move. These must be unique.
 destination : int or sequence of int
 Destination positions for each of the original axes. These must also be
 unique.
 
 Returns
 -------
 result : np.ndarray
 Array with moved axes. This array is a view of the input array.
 
 See Also
 --------
 transpose: Permute the dimensions of an array.
 swapaxes: Interchange two axes of an array.
 
 Examples
 --------
 
 >>> x = np.zeros((3, 4, 5))
 >>> np.moveaxis(x, 0, -1).shape
 (4, 5, 3)
 >>> np.moveaxis(x, -1, 0).shape
 (5, 3, 4)
 
 These all achieve the same result:
 
 >>> np.transpose(x).shape
 (5, 4, 3)
 >>> np.swapaxes(x, 0, -1).shape
 (5, 4, 3)
 >>> np.moveaxis(x, [0, 1], [-1, -2]).shape
 (5, 4, 3)
 >>> np.moveaxis(x, [0, 1, 2], [-1, -2, -3]).shape
 (5, 4, 3)
 
 """
 try:
 # allow duck-array types if they define transpose
 transpose = a.transpose
 except AttributeError:
 a = asarray(a)
 transpose = a.transpose
 
 source = normalize_axis_tuple(source, a.ndim, 'source')
 destination = normalize_axis_tuple(destination, a.ndim, 'destination')
 if len(source) != len(destination):
 raise ValueError('`source` and `destination` arguments must have '
 'the same number of elements')
 
 order = [n for n in range(a.ndim) if n not in source]
 
 for dest, src in sorted(zip(destination, source)):
 order.insert(dest, src)
 
 result = transpose(order)
 return result
 
 
 # fix hack in scipy which imports this function
 def _move_axis_to_0(a, axis):
 return rollaxis(a, axis, 0)
 
 
 def cross(a, b, axisa=-1, axisb=-1, axisc=-1, axis=None):
 """
 Return the cross product of two (arrays of) vectors.
 
 The cross product of `a` and `b` in :math:`R^3` is a vector perpendicular
 to both `a` and `b`.  If `a` and `b` are arrays of vectors, the vectors
 are defined by the last axis of `a` and `b` by default, and these axes
 can have dimensions 2 or 3.  Where the dimension of either `a` or `b` is
 2, the third component of the input vector is assumed to be zero and the
 cross product calculated accordingly.  In cases where both input vectors
 have dimension 2, the z-component of the cross product is returned.
 
 Parameters
 ----------
 a : array_like
 Components of the first vector(s).
 b : array_like
 Components of the second vector(s).
 axisa : int, optional
 Axis of `a` that defines the vector(s).  By default, the last axis.
 axisb : int, optional
 Axis of `b` that defines the vector(s).  By default, the last axis.
 axisc : int, optional
 Axis of `c` containing the cross product vector(s).  Ignored if
 both input vectors have dimension 2, as the return is scalar.
 By default, the last axis.
 axis : int, optional
 If defined, the axis of `a`, `b` and `c` that defines the vector(s)
 and cross product(s).  Overrides `axisa`, `axisb` and `axisc`.
 
 Returns
 -------
 c : ndarray
 Vector cross product(s).
 
 Raises
 ------
 ValueError
 When the dimension of the vector(s) in `a` and/or `b` does not
 equal 2 or 3.
 
 See Also
 --------
 inner : Inner product
 outer : Outer product.
 ix_ : Construct index arrays.
 
 Notes
 -----
 .. versionadded:: 1.9.0
 
 Supports full broadcasting of the inputs.
 
 Examples
 --------
 Vector cross-product.
 
 >>> x = [1, 2, 3]
 >>> y = [4, 5, 6]
 >>> np.cross(x, y)
 array([-3,  6, -3])
 
 One vector with dimension 2.
 
 >>> x = [1, 2]
 >>> y = [4, 5, 6]
 >>> np.cross(x, y)
 array([12, -6, -3])
 
 Equivalently:
 
 >>> x = [1, 2, 0]
 >>> y = [4, 5, 6]
 >>> np.cross(x, y)
 array([12, -6, -3])
 
 Both vectors with dimension 2.
 
 >>> x = [1,2]
 >>> y = [4,5]
 >>> np.cross(x, y)
 -3
 
 Multiple vector cross-products. Note that the direction of the cross
 product vector is defined by the `right-hand rule`.
 
 >>> x = np.array([[1,2,3], [4,5,6]])
 >>> y = np.array([[4,5,6], [1,2,3]])
 >>> np.cross(x, y)
 array([[-3,  6, -3],
 [ 3, -6,  3]])
 
 The orientation of `c` can be changed using the `axisc` keyword.
 
 >>> np.cross(x, y, axisc=0)
 array([[-3,  3],
 [ 6, -6],
 [-3,  3]])
 
 Change the vector definition of `x` and `y` using `axisa` and `axisb`.
 
 >>> x = np.array([[1,2,3], [4,5,6], [7, 8, 9]])
 >>> y = np.array([[7, 8, 9], [4,5,6], [1,2,3]])
 >>> np.cross(x, y)
 array([[ -6,  12,  -6],
 [  0,   0,   0],
 [  6, -12,   6]])
 >>> np.cross(x, y, axisa=0, axisb=0)
 array([[-24,  48, -24],
 [-30,  60, -30],
 [-36,  72, -36]])
 
 """
 if axis is not None:
 axisa, axisb, axisc = (axis,) * 3
 a = asarray(a)
 b = asarray(b)
 # Check axisa and axisb are within bounds
 axisa = normalize_axis_index(axisa, a.ndim, msg_prefix='axisa')
 axisb = normalize_axis_index(axisb, b.ndim, msg_prefix='axisb')
 
 # Move working axis to the end of the shape
 a = rollaxis(a, axisa, a.ndim)
 b = rollaxis(b, axisb, b.ndim)
 msg = ("incompatible dimensions for cross product\n"
 "(dimension must be 2 or 3)")
 if a.shape[-1] not in (2, 3) or b.shape[-1] not in (2, 3):
 raise ValueError(msg)
 
 # Create the output array
 shape = broadcast(a[..., 0], b[..., 0]).shape
 if a.shape[-1] == 3 or b.shape[-1] == 3:
 shape += (3,)
 # Check axisc is within bounds
 axisc = normalize_axis_index(axisc, len(shape), msg_prefix='axisc')
 dtype = promote_types(a.dtype, b.dtype)
 cp = empty(shape, dtype)
 
 # create local aliases for readability
 a0 = a[..., 0]
 a1 = a[..., 1]
 if a.shape[-1] == 3:
 a2 = a[..., 2]
 b0 = b[..., 0]
 b1 = b[..., 1]
 if b.shape[-1] == 3:
 b2 = b[..., 2]
 if cp.ndim != 0 and cp.shape[-1] == 3:
 cp0 = cp[..., 0]
 cp1 = cp[..., 1]
 cp2 = cp[..., 2]
 
 if a.shape[-1] == 2:
 if b.shape[-1] == 2:
 # a0 * b1 - a1 * b0
 multiply(a0, b1, out=cp)
 cp -= a1 * b0
 return cp
 else:
 assert b.shape[-1] == 3
 # cp0 = a1 * b2 - 0  (a2 = 0)
 # cp1 = 0 - a0 * b2  (a2 = 0)
 # cp2 = a0 * b1 - a1 * b0
 multiply(a1, b2, out=cp0)
 multiply(a0, b2, out=cp1)
 negative(cp1, out=cp1)
 multiply(a0, b1, out=cp2)
 cp2 -= a1 * b0
 else:
 assert a.shape[-1] == 3
 if b.shape[-1] == 3:
 # cp0 = a1 * b2 - a2 * b1
 # cp1 = a2 * b0 - a0 * b2
 # cp2 = a0 * b1 - a1 * b0
 multiply(a1, b2, out=cp0)
 tmp = array(a2 * b1)
 cp0 -= tmp
 multiply(a2, b0, out=cp1)
 multiply(a0, b2, out=tmp)
 cp1 -= tmp
 multiply(a0, b1, out=cp2)
 multiply(a1, b0, out=tmp)
 cp2 -= tmp
 else:
 assert b.shape[-1] == 2
 # cp0 = 0 - a2 * b1  (b2 = 0)
 # cp1 = a2 * b0 - 0  (b2 = 0)
 # cp2 = a0 * b1 - a1 * b0
 multiply(a2, b1, out=cp0)
 negative(cp0, out=cp0)
 multiply(a2, b0, out=cp1)
 multiply(a0, b1, out=cp2)
 cp2 -= a1 * b0
 
 # This works because we are moving the last axis
 return rollaxis(cp, -1, axisc)
 
 
 # Use numarray's printing function
 from .arrayprint import array2string, get_printoptions, set_printoptions
 
 
 _typelessdata = [int_, float_, complex_]
 if issubclass(intc, int):
 _typelessdata.append(intc)
 
 
 if issubclass(longlong, int):
 _typelessdata.append(longlong)
 
 
 def array_repr(arr, max_line_width=None, precision=None, suppress_small=None):
 """
 Return the string representation of an array.
 
 Parameters
 ----------
 arr : ndarray
 Input array.
 max_line_width : int, optional
 The maximum number of columns the string should span. Newline
 characters split the string appropriately after array elements.
 precision : int, optional
 Floating point precision. Default is the current printing precision
 (usually 8), which can be altered using `set_printoptions`.
 suppress_small : bool, optional
 Represent very small numbers as zero, default is False. Very small
 is defined by `precision`, if the precision is 8 then
 numbers smaller than 5e-9 are represented as zero.
 
 Returns
 -------
 string : str
 The string representation of an array.
 
 See Also
 --------
 array_str, array2string, set_printoptions
 
 Examples
 --------
 >>> np.array_repr(np.array([1,2]))
 'array([1, 2])'
 >>> np.array_repr(np.ma.array([0.]))
 'MaskedArray([ 0.])'
 >>> np.array_repr(np.array([], np.int32))
 'array([], dtype=int32)'
 
 >>> x = np.array([1e-6, 4e-7, 2, 3])
 >>> np.array_repr(x, precision=6, suppress_small=True)
 'array([ 0.000001,  0.      ,  2.      ,  3.      ])'
 
 """
 if type(arr) is not ndarray:
 class_name = type(arr).__name__
 else:
 class_name = "array"
 
 if arr.size > 0 or arr.shape == (0,):
 lst = array2string(arr, max_line_width, precision, suppress_small,
 ', ', class_name + "(")
 else:  # show zero-length shape unless it is (0,)
 lst = "[], shape=%s" % (repr(arr.shape),)
 
 skipdtype = (arr.dtype.type in _typelessdata) and arr.size > 0
 
 if skipdtype:
 return "%s(%s)" % (class_name, lst)
 else:
 typename = arr.dtype.name
 # Quote typename in the output if it is "complex".
 if typename and not (typename[0].isalpha() and typename.isalnum()):
 typename = "'%s'" % typename
 
 lf = ' '
 if issubclass(arr.dtype.type, flexible):
 if arr.dtype.names:
 typename = "%s" % str(arr.dtype)
 else:
 typename = "'%s'" % str(arr.dtype)
 lf = '\n'+' '*len(class_name + "(")
 return "%s(%s,%sdtype=%s)" % (class_name, lst, lf, typename)
 
 
 def array_str(a, max_line_width=None, precision=None, suppress_small=None):
 """
 Return a string representation of the data in an array.
 
 The data in the array is returned as a single string.  This function is
 similar to `array_repr`, the difference being that `array_repr` also
 returns information on the kind of array and its data type.
 
 Parameters
 ----------
 a : ndarray
 Input array.
 max_line_width : int, optional
 Inserts newlines if text is longer than `max_line_width`.  The
 default is, indirectly, 75.
 precision : int, optional
 Floating point precision.  Default is the current printing precision
 (usually 8), which can be altered using `set_printoptions`.
 suppress_small : bool, optional
 Represent numbers "very close" to zero as zero; default is False.
 Very close is defined by precision: if the precision is 8, e.g.,
 numbers smaller (in absolute value) than 5e-9 are represented as
 zero.
 
 See Also
 --------
 array2string, array_repr, set_printoptions
 
 Examples
 --------
 >>> np.array_str(np.arange(3))
 '[0 1 2]'
 
 """
 return array2string(a, max_line_width, precision, suppress_small, ' ', "", str)
 
 
 def set_string_function(f, repr=True):
 """
 Set a Python function to be used when pretty printing arrays.
 
 Parameters
 ----------
 f : function or None
 Function to be used to pretty print arrays. The function should expect
 a single array argument and return a string of the representation of
 the array. If None, the function is reset to the default NumPy function
 to print arrays.
 repr : bool, optional
 If True (default), the function for pretty printing (``__repr__``)
 is set, if False the function that returns the default string
 representation (``__str__``) is set.
 
 See Also
 --------
 set_printoptions, get_printoptions
 
 Examples
 --------
 >>> def pprint(arr):
 ...     return 'HA! - What are you going to do now?'
 ...
 >>> np.set_string_function(pprint)
 >>> a = np.arange(10)
 >>> a
 HA! - What are you going to do now?
 >>> print(a)
 [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
 
 We can reset the function to the default:
 
 >>> np.set_string_function(None)
 >>> a
 array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
 
 `repr` affects either pretty printing or normal string representation.
 Note that ``__repr__`` is still affected by setting ``__str__``
 because the width of each array element in the returned string becomes
 equal to the length of the result of ``__str__()``.
 
 >>> x = np.arange(4)
 >>> np.set_string_function(lambda x:'random', repr=False)
 >>> x.__str__()
 'random'
 >>> x.__repr__()
 'array([     0,      1,      2,      3])'
 
 """
 if f is None:
 if repr:
 return multiarray.set_string_function(array_repr, 1)
 else:
 return multiarray.set_string_function(array_str, 0)
 else:
 return multiarray.set_string_function(f, repr)
 
 
 set_string_function(array_str, 0)
 set_string_function(array_repr, 1)
 
 little_endian = (sys.byteorder == 'little')
 
 
 def indices(dimensions, dtype=int):
 """
 Return an array representing the indices of a grid.
 
 Compute an array where the subarrays contain index values 0,1,...
 varying only along the corresponding axis.
 
 Parameters
 ----------
 dimensions : sequence of ints
 The shape of the grid.
 dtype : dtype, optional
 Data type of the result.
 
 Returns
 -------
 grid : ndarray
 The array of grid indices,
 ``grid.shape = (len(dimensions),) + tuple(dimensions)``.
 
 See Also
 --------
 mgrid, meshgrid
 
 Notes
 -----
 The output shape is obtained by prepending the number of dimensions
 in front of the tuple of dimensions, i.e. if `dimensions` is a tuple
 ``(r0, ..., rN-1)`` of length ``N``, the output shape is
 ``(N,r0,...,rN-1)``.
 
 The subarrays ``grid[k]`` contains the N-D array of indices along the
 ``k-th`` axis. Explicitly::
 
 grid[k,i0,i1,...,iN-1] = ik
 
 Examples
 --------
 >>> grid = np.indices((2, 3))
 >>> grid.shape
 (2, 2, 3)
 >>> grid[0]        # row indices
 array([[0, 0, 0],
 [1, 1, 1]])
 >>> grid[1]        # column indices
 array([[0, 1, 2],
 [0, 1, 2]])
 
 The indices can be used as an index into an array.
 
 >>> x = np.arange(20).reshape(5, 4)
 >>> row, col = np.indices((2, 3))
 >>> x[row, col]
 array([[0, 1, 2],
 [4, 5, 6]])
 
 Note that it would be more straightforward in the above example to
 extract the required elements directly with ``x[:2, :3]``.
 
 """
 dimensions = tuple(dimensions)
 N = len(dimensions)
 shape = (1,)*N
 res = empty((N,)+dimensions, dtype=dtype)
 for i, dim in enumerate(dimensions):
 res[i] = arange(dim, dtype=dtype).reshape(
 shape[:i] + (dim,) + shape[i+1:]
 )
 return res
 
 
 def fromfunction(function, shape, **kwargs):
 """
 Construct an array by executing a function over each coordinate.
 
 The resulting array therefore has a value ``fn(x, y, z)`` at
 coordinate ``(x, y, z)``.
 
 Parameters
 ----------
 function : callable
 The function is called with N parameters, where N is the rank of
 `shape`.  Each parameter represents the coordinates of the array
 varying along a specific axis.  For example, if `shape`
 were ``(2, 2)``, then the parameters would be
 ``array([[0, 0], [1, 1]])`` and ``array([[0, 1], [0, 1]])``
 shape : (N,) tuple of ints
 Shape of the output array, which also determines the shape of
 the coordinate arrays passed to `function`.
 dtype : data-type, optional
 Data-type of the coordinate arrays passed to `function`.
 By default, `dtype` is float.
 
 Returns
 -------
 fromfunction : any
 The result of the call to `function` is passed back directly.
 Therefore the shape of `fromfunction` is completely determined by
 `function`.  If `function` returns a scalar value, the shape of
 `fromfunction` would match the `shape` parameter.
 
 See Also
 --------
 indices, meshgrid
 
 Notes
 -----
 Keywords other than `dtype` are passed to `function`.
 
 Examples
 --------
 >>> np.fromfunction(lambda i, j: i == j, (3, 3), dtype=int)
 array([[ True, False, False],
 [False,  True, False],
 [False, False,  True]], dtype=bool)
 
 >>> np.fromfunction(lambda i, j: i + j, (3, 3), dtype=int)
 array([[0, 1, 2],
 [1, 2, 3],
 [2, 3, 4]])
 
 """
 dtype = kwargs.pop('dtype', float)
 args = indices(shape, dtype=dtype)
 return function(*args, **kwargs)
 
 
 def isscalar(num):
 """
 Returns True if the type of `num` is a scalar type.
 
 Parameters
 ----------
 num : any
 Input argument, can be of any type and shape.
 
 Returns
 -------
 val : bool
 True if `num` is a scalar type, False if it is not.
 
 Examples
 --------
 >>> np.isscalar(3.1)
 True
 >>> np.isscalar([3.1])
 False
 >>> np.isscalar(False)
 True
 
 """
 if isinstance(num, generic):
 return True
 else:
 return type(num) in ScalarType
 
 
 def binary_repr(num, width=None):
 """
 Return the binary representation of the input number as a string.
 
 For negative numbers, if width is not given, a minus sign is added to the
 front. If width is given, the two's complement of the number is
 returned, with respect to that width.
 
 In a two's-complement system negative numbers are represented by the two's
 complement of the absolute value. This is the most common method of
 representing signed integers on computers [1]_. A N-bit two's-complement
 system can represent every integer in the range
 :math:`-2^{N-1}` to :math:`+2^{N-1}-1`.
 
 Parameters
 ----------
 num : int
 Only an integer decimal number can be used.
 width : int, optional
 The length of the returned string if `num` is positive, or the length
 of the two's complement if `num` is negative, provided that `width` is
 at least a sufficient number of bits for `num` to be represented in the
 designated form.
 
 If the `width` value is insufficient, it will be ignored, and `num` will
 be returned in binary (`num` > 0) or two's complement (`num` < 0) form
 with its width equal to the minimum number of bits needed to represent
 the number in the designated form. This behavior is deprecated and will
 later raise an error.
 
 .. deprecated:: 1.12.0
 
 Returns
 -------
 bin : str
 Binary representation of `num` or two's complement of `num`.
 
 See Also
 --------
 base_repr: Return a string representation of a number in the given base
 system.
 bin: Python's built-in binary representation generator of an integer.
 
 Notes
 -----
 `binary_repr` is equivalent to using `base_repr` with base 2, but about 25x
 faster.
 
 References
 ----------
 .. [1] Wikipedia, "Two's complement",
 http://en.wikipedia.org/wiki/Two's_complement
 
 Examples
 --------
 >>> np.binary_repr(3)
 '11'
 >>> np.binary_repr(-3)
 '-11'
 >>> np.binary_repr(3, width=4)
 '0011'
 
 The two's complement is returned when the input number is negative and
 width is specified:
 
 >>> np.binary_repr(-3, width=3)
 '101'
 >>> np.binary_repr(-3, width=5)
 '11101'
 
 """
 def warn_if_insufficient(width, binwdith):
 if width is not None and width < binwidth:
 warnings.warn(
 "Insufficient bit width provided. This behavior "
 "will raise an error in the future.", DeprecationWarning,
 stacklevel=3)
 
 if num == 0:
 return '0' * (width or 1)
 
 elif num > 0:
 binary = bin(num)[2:]
 binwidth = len(binary)
 outwidth = (binwidth if width is None
 else max(binwidth, width))
 warn_if_insufficient(width, binwidth)
 return binary.zfill(outwidth)
 
 else:
 if width is None:
 return '-' + bin(-num)[2:]
 
 else:
 poswidth = len(bin(-num)[2:])
 
 # See gh-8679: remove extra digit
 # for numbers at boundaries.
 if 2**(poswidth - 1) == -num:
 poswidth -= 1
 
 twocomp = 2**(poswidth + 1) + num
 binary = bin(twocomp)[2:]
 binwidth = len(binary)
 
 outwidth = max(binwidth, width)
 warn_if_insufficient(width, binwidth)
 return '1' * (outwidth - binwidth) + binary
 
 
 def base_repr(number, base=2, padding=0):
 """
 Return a string representation of a number in the given base system.
 
 Parameters
 ----------
 number : int
 The value to convert. Positive and negative values are handled.
 base : int, optional
 Convert `number` to the `base` number system. The valid range is 2-36,
 the default value is 2.
 padding : int, optional
 Number of zeros padded on the left. Default is 0 (no padding).
 
 Returns
 -------
 out : str
 String representation of `number` in `base` system.
 
 See Also
 --------
 binary_repr : Faster version of `base_repr` for base 2.
 
 Examples
 --------
 >>> np.base_repr(5)
 '101'
 >>> np.base_repr(6, 5)
 '11'
 >>> np.base_repr(7, base=5, padding=3)
 '00012'
 
 >>> np.base_repr(10, base=16)
 'A'
 >>> np.base_repr(32, base=16)
 '20'
 
 """
 digits = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
 if base > len(digits):
 raise ValueError("Bases greater than 36 not handled in base_repr.")
 elif base < 2:
 raise ValueError("Bases less than 2 not handled in base_repr.")
 
 num = abs(number)
 res = []
 while num:
 res.append(digits[num % base])
 num //= base
 if padding:
 res.append('0' * padding)
 if number < 0:
 res.append('-')
 return ''.join(reversed(res or '0'))
 
 
 def load(file):
 """
 Wrapper around cPickle.load which accepts either a file-like object or
 a filename.
 
 Note that the NumPy binary format is not based on pickle/cPickle anymore.
 For details on the preferred way of loading and saving files, see `load`
 and `save`.
 
 See Also
 --------
 load, save
 
 """
 if isinstance(file, type("")):
 file = open(file, "rb")
 return pickle.load(file)
 
 
 # These are all essentially abbreviations
 # These might wind up in a special abbreviations module
 
 
 def _maketup(descr, val):
 dt = dtype(descr)
 # Place val in all scalar tuples:
 fields = dt.fields
 if fields is None:
 return val
 else:
 res = [_maketup(fields[name][0], val) for name in dt.names]
 return tuple(res)
 
 
 def identity(n, dtype=None):
 """
 Return the identity array.
 
 The identity array is a square array with ones on
 the main diagonal.
 
 Parameters
 ----------
 n : int
 Number of rows (and columns) in `n` x `n` output.
 dtype : data-type, optional
 Data-type of the output.  Defaults to ``float``.
 
 Returns
 -------
 out : ndarray
 `n` x `n` array with its main diagonal set to one,
 and all other elements 0.
 
 Examples
 --------
 >>> np.identity(3)
 array([[ 1.,  0.,  0.],
 [ 0.,  1.,  0.],
 [ 0.,  0.,  1.]])
 
 """
 from numpy import eye
 return eye(n, dtype=dtype)
 
 
 def allclose(a, b, rtol=1.e-5, atol=1.e-8, equal_nan=False):
 """
 Returns True if two arrays are element-wise equal within a tolerance.
 
 The tolerance values are positive, typically very small numbers.  The
 relative difference (`rtol` * abs(`b`)) and the absolute difference
 `atol` are added together to compare against the absolute difference
 between `a` and `b`.
 
 If either array contains one or more NaNs, False is returned.
 Infs are treated as equal if they are in the same place and of the same
 sign in both arrays.
 
 Parameters
 ----------
 a, b : array_like
 Input arrays to compare.
 rtol : float
 The relative tolerance parameter (see Notes).
 atol : float
 The absolute tolerance parameter (see Notes).
 equal_nan : bool
 Whether to compare NaN's as equal.  If True, NaN's in `a` will be
 considered equal to NaN's in `b` in the output array.
 
 .. versionadded:: 1.10.0
 
 Returns
 -------
 allclose : bool
 Returns True if the two arrays are equal within the given
 tolerance; False otherwise.
 
 See Also
 --------
 isclose, all, any
 
 Notes
 -----
 If the following equation is element-wise True, then allclose returns
 True.
 
 absolute(`a` - `b`) <= (`atol` + `rtol` * absolute(`b`))
 
 The above equation is not symmetric in `a` and `b`, so that
 `allclose(a, b)` might be different from `allclose(b, a)` in
 some rare cases.
 
 Examples
 --------
 >>> np.allclose([1e10,1e-7], [1.00001e10,1e-8])
 False
 >>> np.allclose([1e10,1e-8], [1.00001e10,1e-9])
 True
 >>> np.allclose([1e10,1e-8], [1.0001e10,1e-9])
 False
 >>> np.allclose([1.0, np.nan], [1.0, np.nan])
 False
 >>> np.allclose([1.0, np.nan], [1.0, np.nan], equal_nan=True)
 True
 
 """
 res = all(isclose(a, b, rtol=rtol, atol=atol, equal_nan=equal_nan))
 return bool(res)
 
 
 def isclose(a, b, rtol=1.e-5, atol=1.e-8, equal_nan=False):
 """
 Returns a boolean array where two arrays are element-wise equal within a
 tolerance.
 
 The tolerance values are positive, typically very small numbers.  The
 relative difference (`rtol` * abs(`b`)) and the absolute difference
 `atol` are added together to compare against the absolute difference
 between `a` and `b`.
 
 Parameters
 ----------
 a, b : array_like
 Input arrays to compare.
 rtol : float
 The relative tolerance parameter (see Notes).
 atol : float
 The absolute tolerance parameter (see Notes).
 equal_nan : bool
 Whether to compare NaN's as equal.  If True, NaN's in `a` will be
 considered equal to NaN's in `b` in the output array.
 
 Returns
 -------
 y : array_like
 Returns a boolean array of where `a` and `b` are equal within the
 given tolerance. If both `a` and `b` are scalars, returns a single
 boolean value.
 
 See Also
 --------
 allclose
 
 Notes
 -----
 .. versionadded:: 1.7.0
 
 For finite values, isclose uses the following equation to test whether
 two floating point values are equivalent.
 
 absolute(`a` - `b`) <= (`atol` + `rtol` * absolute(`b`))
 
 The above equation is not symmetric in `a` and `b`, so that
 `isclose(a, b)` might be different from `isclose(b, a)` in
 some rare cases.
 
 Examples
 --------
 >>> np.isclose([1e10,1e-7], [1.00001e10,1e-8])
 array([True, False])
 >>> np.isclose([1e10,1e-8], [1.00001e10,1e-9])
 array([True, True])
 >>> np.isclose([1e10,1e-8], [1.0001e10,1e-9])
 array([False, True])
 >>> np.isclose([1.0, np.nan], [1.0, np.nan])
 array([True, False])
 >>> np.isclose([1.0, np.nan], [1.0, np.nan], equal_nan=True)
 array([True, True])
 """
 def within_tol(x, y, atol, rtol):
 with errstate(invalid='ignore'):
 result = less_equal(abs(x-y), atol + rtol * abs(y))
 if isscalar(a) and isscalar(b):
 result = bool(result)
 return result
 
 x = array(a, copy=False, subok=True, ndmin=1)
 y = array(b, copy=False, subok=True, ndmin=1)
 
 # Make sure y is an inexact type to avoid bad behavior on abs(MIN_INT).
 # This will cause casting of x later. Also, make sure to allow subclasses
 # (e.g., for numpy.ma).
 dt = multiarray.result_type(y, 1.)
 y = array(y, dtype=dt, copy=False, subok=True)
 
 xfin = isfinite(x)
 yfin = isfinite(y)
 if all(xfin) and all(yfin):
 return within_tol(x, y, atol, rtol)
 else:
 finite = xfin & yfin
 cond = zeros_like(finite, subok=True)
 # Because we're using boolean indexing, x & y must be the same shape.
 # Ideally, we'd just do x, y = broadcast_arrays(x, y). It's in
 # lib.stride_tricks, though, so we can't import it here.
 x = x * ones_like(cond)
 y = y * ones_like(cond)
 # Avoid subtraction with infinite/nan values...
 cond[finite] = within_tol(x[finite], y[finite], atol, rtol)
 # Check for equality of infinite values...
 cond[~finite] = (x[~finite] == y[~finite])
 if equal_nan:
 # Make NaN == NaN
 both_nan = isnan(x) & isnan(y)
 cond[both_nan] = both_nan[both_nan]
 
 if isscalar(a) and isscalar(b):
 return bool(cond)
 else:
 return cond
 
 
 def array_equal(a1, a2):
 """
 True if two arrays have the same shape and elements, False otherwise.
 
 Parameters
 ----------
 a1, a2 : array_like
 Input arrays.
 
 Returns
 -------
 b : bool
 Returns True if the arrays are equal.
 
 See Also
 --------
 allclose: Returns True if two arrays are element-wise equal within a
 tolerance.
 array_equiv: Returns True if input arrays are shape consistent and all
 elements equal.
 
 Examples
 --------
 >>> np.array_equal([1, 2], [1, 2])
 True
 >>> np.array_equal(np.array([1, 2]), np.array([1, 2]))
 True
 >>> np.array_equal([1, 2], [1, 2, 3])
 False
 >>> np.array_equal([1, 2], [1, 4])
 False
 
 """
 try:
 a1, a2 = asarray(a1), asarray(a2)
 except:
 return False
 if a1.shape != a2.shape:
 return False
 return bool(asarray(a1 == a2).all())
 
 
 def array_equiv(a1, a2):
 """
 Returns True if input arrays are shape consistent and all elements equal.
 
 Shape consistent means they are either the same shape, or one input array
 can be broadcasted to create the same shape as the other one.
 
 Parameters
 ----------
 a1, a2 : array_like
 Input arrays.
 
 Returns
 -------
 out : bool
 True if equivalent, False otherwise.
 
 Examples
 --------
 >>> np.array_equiv([1, 2], [1, 2])
 True
 >>> np.array_equiv([1, 2], [1, 3])
 False
 
 Showing the shape equivalence:
 
 >>> np.array_equiv([1, 2], [[1, 2], [1, 2]])
 True
 >>> np.array_equiv([1, 2], [[1, 2, 1, 2], [1, 2, 1, 2]])
 False
 
 >>> np.array_equiv([1, 2], [[1, 2], [1, 3]])
 False
 
 """
 try:
 a1, a2 = asarray(a1), asarray(a2)
 except:
 return False
 try:
 multiarray.broadcast(a1, a2)
 except:
 return False
 
 return bool(asarray(a1 == a2).all())
 
 
 _errdict = {"ignore":ERR_IGNORE,
 "warn":ERR_WARN,
 "raise":ERR_RAISE,
 "call":ERR_CALL,
 "print":ERR_PRINT,
 "log":ERR_LOG}
 
 _errdict_rev = {}
 for key in _errdict.keys():
 _errdict_rev[_errdict[key]] = key
 del key
 
 
 def seterr(all=None, divide=None, over=None, under=None, invalid=None):
 """
 Set how floating-point errors are handled.
 
 Note that operations on integer scalar types (such as `int16`) are
 handled like floating point, and are affected by these settings.
 
 Parameters
 ----------
 all : {'ignore', 'warn', 'raise', 'call', 'print', 'log'}, optional
 Set treatment for all types of floating-point errors at once:
 
 - ignore: Take no action when the exception occurs.
 - warn: Print a `RuntimeWarning` (via the Python `warnings` module).
 - raise: Raise a `FloatingPointError`.
 - call: Call a function specified using the `seterrcall` function.
 - print: Print a warning directly to ``stdout``.
 - log: Record error in a Log object specified by `seterrcall`.
 
 The default is not to change the current behavior.
 divide : {'ignore', 'warn', 'raise', 'call', 'print', 'log'}, optional
 Treatment for division by zero.
 over : {'ignore', 'warn', 'raise', 'call', 'print', 'log'}, optional
 Treatment for floating-point overflow.
 under : {'ignore', 'warn', 'raise', 'call', 'print', 'log'}, optional
 Treatment for floating-point underflow.
 invalid : {'ignore', 'warn', 'raise', 'call', 'print', 'log'}, optional
 Treatment for invalid floating-point operation.
 
 Returns
 -------
 old_settings : dict
 Dictionary containing the old settings.
 
 See also
 --------
 seterrcall : Set a callback function for the 'call' mode.
 geterr, geterrcall, errstate
 
 Notes
 -----
 The floating-point exceptions are defined in the IEEE 754 standard [1]:
 
 - Division by zero: infinite result obtained from finite numbers.
 - Overflow: result too large to be expressed.
 - Underflow: result so close to zero that some precision
 was lost.
 - Invalid operation: result is not an expressible number, typically
 indicates that a NaN was produced.
 
 .. [1] http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754
 
 Examples
 --------
 >>> old_settings = np.seterr(all='ignore')  #seterr to known value
 >>> np.seterr(over='raise')
 {'over': 'ignore', 'divide': 'ignore', 'invalid': 'ignore',
 'under': 'ignore'}
 >>> np.seterr(**old_settings)  # reset to default
 {'over': 'raise', 'divide': 'ignore', 'invalid': 'ignore', 'under': 'ignore'}
 
 >>> np.int16(32000) * np.int16(3)
 30464
 >>> old_settings = np.seterr(all='warn', over='raise')
 >>> np.int16(32000) * np.int16(3)
 Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
 FloatingPointError: overflow encountered in short_scalars
 
 >>> old_settings = np.seterr(all='print')
 >>> np.geterr()
 {'over': 'print', 'divide': 'print', 'invalid': 'print', 'under': 'print'}
 >>> np.int16(32000) * np.int16(3)
 Warning: overflow encountered in short_scalars
 30464
 
 """
 
 pyvals = umath.geterrobj()
 old = geterr()
 
 if divide is None:
 divide = all or old['divide']
 if over is None:
 over = all or old['over']
 if under is None:
 under = all or old['under']
 if invalid is None:
 invalid = all or old['invalid']
 
 maskvalue = ((_errdict[divide] << SHIFT_DIVIDEBYZERO) +
 (_errdict[over] << SHIFT_OVERFLOW) +
 (_errdict[under] << SHIFT_UNDERFLOW) +
 (_errdict[invalid] << SHIFT_INVALID))
 
 pyvals[1] = maskvalue
 umath.seterrobj(pyvals)
 return old
 
 
 def geterr():
 """
 Get the current way of handling floating-point errors.
 
 Returns
 -------
 res : dict
 A dictionary with keys "divide", "over", "under", and "invalid",
 whose values are from the strings "ignore", "print", "log", "warn",
 "raise", and "call". The keys represent possible floating-point
 exceptions, and the values define how these exceptions are handled.
 
 See Also
 --------
 geterrcall, seterr, seterrcall
 
 Notes
 -----
 For complete documentation of the types of floating-point exceptions and
 treatment options, see `seterr`.
 
 Examples
 --------
 >>> np.geterr()
 {'over': 'warn', 'divide': 'warn', 'invalid': 'warn',
 'under': 'ignore'}
 >>> np.arange(3.) / np.arange(3.)
 array([ NaN,   1.,   1.])
 
 >>> oldsettings = np.seterr(all='warn', over='raise')
 >>> np.geterr()
 {'over': 'raise', 'divide': 'warn', 'invalid': 'warn', 'under': 'warn'}
 >>> np.arange(3.) / np.arange(3.)
 __main__:1: RuntimeWarning: invalid value encountered in divide
 array([ NaN,   1.,   1.])
 
 """
 maskvalue = umath.geterrobj()[1]
 mask = 7
 res = {}
 val = (maskvalue >> SHIFT_DIVIDEBYZERO) & mask
 res['divide'] = _errdict_rev[val]
 val = (maskvalue >> SHIFT_OVERFLOW) & mask
 res['over'] = _errdict_rev[val]
 val = (maskvalue >> SHIFT_UNDERFLOW) & mask
 res['under'] = _errdict_rev[val]
 val = (maskvalue >> SHIFT_INVALID) & mask
 res['invalid'] = _errdict_rev[val]
 return res
 
 
 def setbufsize(size):
 """
 Set the size of the buffer used in ufuncs.
 
 Parameters
 ----------
 size : int
 Size of buffer.
 
 """
 if size > 10e6:
 raise ValueError("Buffer size, %s, is too big." % size)
 if size < 5:
 raise ValueError("Buffer size, %s, is too small." % size)
 if size % 16 != 0:
 raise ValueError("Buffer size, %s, is not a multiple of 16." % size)
 
 pyvals = umath.geterrobj()
 old = getbufsize()
 pyvals[0] = size
 umath.seterrobj(pyvals)
 return old
 
 
 def getbufsize():
 """
 Return the size of the buffer used in ufuncs.
 
 Returns
 -------
 getbufsize : int
 Size of ufunc buffer in bytes.
 
 """
 return umath.geterrobj()[0]
 
 
 def seterrcall(func):
 """
 Set the floating-point error callback function or log object.
 
 There are two ways to capture floating-point error messages.  The first
 is to set the error-handler to 'call', using `seterr`.  Then, set
 the function to call using this function.
 
 The second is to set the error-handler to 'log', using `seterr`.
 Floating-point errors then trigger a call to the 'write' method of
 the provided object.
 
 Parameters
 ----------
 func : callable f(err, flag) or object with write method
 Function to call upon floating-point errors ('call'-mode) or
 object whose 'write' method is used to log such message ('log'-mode).
 
 The call function takes two arguments. The first is a string describing the
 type of error (such as "divide by zero", "overflow", "underflow", or "invalid value"),
 and the second is the status flag.  The flag is a byte, whose four
 least-significant bits indicate the type of error, one of "divide", "over",
 "under", "invalid"::
 
 [0 0 0 0 divide over under invalid]
 
 In other words, ``flags = divide + 2*over + 4*under + 8*invalid``.
 
 If an object is provided, its write method should take one argument,
 a string.
 
 Returns
 -------
 h : callable, log instance or None
 The old error handler.
 
 See Also
 --------
 seterr, geterr, geterrcall
 
 Examples
 --------
 Callback upon error:
 
 >>> def err_handler(type, flag):
 ...     print("Floating point error (%s), with flag %s" % (type, flag))
 ...
 
 >>> saved_handler = np.seterrcall(err_handler)
 >>> save_err = np.seterr(all='call')
 
 >>> np.array([1, 2, 3]) / 0.0
 Floating point error (divide by zero), with flag 1
 array([ Inf,  Inf,  Inf])
 
 >>> np.seterrcall(saved_handler)
 <function err_handler at 0x...>
 >>> np.seterr(**save_err)
 {'over': 'call', 'divide': 'call', 'invalid': 'call', 'under': 'call'}
 
 Log error message:
 
 >>> class Log(object):
 ...     def write(self, msg):
 ...         print("LOG: %s" % msg)
 ...
 
 >>> log = Log()
 >>> saved_handler = np.seterrcall(log)
 >>> save_err = np.seterr(all='log')
 
 >>> np.array([1, 2, 3]) / 0.0
 LOG: Warning: divide by zero encountered in divide
 <BLANKLINE>
 array([ Inf,  Inf,  Inf])
 
 >>> np.seterrcall(saved_handler)
 <__main__.Log object at 0x...>
 >>> np.seterr(**save_err)
 {'over': 'log', 'divide': 'log', 'invalid': 'log', 'under': 'log'}
 
 """
 if func is not None and not isinstance(func, collections.Callable):
 if not hasattr(func, 'write') or not isinstance(func.write, collections.Callable):
 raise ValueError("Only callable can be used as callback")
 pyvals = umath.geterrobj()
 old = geterrcall()
 pyvals[2] = func
 umath.seterrobj(pyvals)
 return old
 
 
 def geterrcall():
 """
 Return the current callback function used on floating-point errors.
 
 When the error handling for a floating-point error (one of "divide",
 "over", "under", or "invalid") is set to 'call' or 'log', the function
 that is called or the log instance that is written to is returned by
 `geterrcall`. This function or log instance has been set with
 `seterrcall`.
 
 Returns
 -------
 errobj : callable, log instance or None
 The current error handler. If no handler was set through `seterrcall`,
 ``None`` is returned.
 
 See Also
 --------
 seterrcall, seterr, geterr
 
 Notes
 -----
 For complete documentation of the types of floating-point exceptions and
 treatment options, see `seterr`.
 
 Examples
 --------
 >>> np.geterrcall()  # we did not yet set a handler, returns None
 
 >>> oldsettings = np.seterr(all='call')
 >>> def err_handler(type, flag):
 ...     print("Floating point error (%s), with flag %s" % (type, flag))
 >>> oldhandler = np.seterrcall(err_handler)
 >>> np.array([1, 2, 3]) / 0.0
 Floating point error (divide by zero), with flag 1
 array([ Inf,  Inf,  Inf])
 
 >>> cur_handler = np.geterrcall()
 >>> cur_handler is err_handler
 True
 
 """
 return umath.geterrobj()[2]
 
 
 class _unspecified(object):
 pass
 _Unspecified = _unspecified()
 
 
 class errstate(object):
 """
 errstate(**kwargs)
 
 Context manager for floating-point error handling.
 
 Using an instance of `errstate` as a context manager allows statements in
 that context to execute with a known error handling behavior. Upon entering
 the context the error handling is set with `seterr` and `seterrcall`, and
 upon exiting it is reset to what it was before.
 
 Parameters
 ----------
 kwargs : {divide, over, under, invalid}
 Keyword arguments. The valid keywords are the possible floating-point
 exceptions. Each keyword should have a string value that defines the
 treatment for the particular error. Possible values are
 {'ignore', 'warn', 'raise', 'call', 'print', 'log'}.
 
 See Also
 --------
 seterr, geterr, seterrcall, geterrcall
 
 Notes
 -----
 The ``with`` statement was introduced in Python 2.5, and can only be used
 there by importing it: ``from __future__ import with_statement``. In
 earlier Python versions the ``with`` statement is not available.
 
 For complete documentation of the types of floating-point exceptions and
 treatment options, see `seterr`.
 
 Examples
 --------
 >>> from __future__ import with_statement  # use 'with' in Python 2.5
 >>> olderr = np.seterr(all='ignore')  # Set error handling to known state.
 
 >>> np.arange(3) / 0.
 array([ NaN,  Inf,  Inf])
 >>> with np.errstate(divide='warn'):
 ...     np.arange(3) / 0.
 ...
 __main__:2: RuntimeWarning: divide by zero encountered in divide
 array([ NaN,  Inf,  Inf])
 
 >>> np.sqrt(-1)
 nan
 >>> with np.errstate(invalid='raise'):
 ...     np.sqrt(-1)
 Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 2, in <module>
 FloatingPointError: invalid value encountered in sqrt
 
 Outside the context the error handling behavior has not changed:
 
 >>> np.geterr()
 {'over': 'warn', 'divide': 'warn', 'invalid': 'warn',
 'under': 'ignore'}
 
 """
 # Note that we don't want to run the above doctests because they will fail
 # without a from __future__ import with_statement
 
 def __init__(self, **kwargs):
 self.call = kwargs.pop('call', _Unspecified)
 self.kwargs = kwargs
 
 def __enter__(self):
 self.oldstate = seterr(**self.kwargs)
 if self.call is not _Unspecified:
 self.oldcall = seterrcall(self.call)
 
 def __exit__(self, *exc_info):
 seterr(**self.oldstate)
 if self.call is not _Unspecified:
 seterrcall(self.oldcall)
 
 
 def _setdef():
 defval = [UFUNC_BUFSIZE_DEFAULT, ERR_DEFAULT, None]
 umath.seterrobj(defval)
 
 
 # set the default values
 _setdef()
 
 Inf = inf = infty = Infinity = PINF
 nan = NaN = NAN
 False_ = bool_(False)
 True_ = bool_(True)
 
 from .umath import *
 from .numerictypes import *
 from . import fromnumeric
 from .fromnumeric import *
 extend_all(fromnumeric)
 extend_all(umath)
 extend_all(numerictypes)
 
 |