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    <title>DEV Community: michal puzanov</title>
    <description>The latest articles on DEV Community by michal puzanov (@michal_puzanov_1a085094b3).</description>
    <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3</link>
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      <title>DEV Community: michal puzanov</title>
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    <language>en</language>
    <item>
      <title>Python Dotenv Library: Advanced Topics (Part 2)</title>
      <dc:creator>michal puzanov</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 04 Aug 2026 10:04:30 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-dotenv-library-advanced-topics-part-2-31o1</link>
      <guid>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-dotenv-library-advanced-topics-part-2-31o1</guid>
      <description>&lt;p&gt;This article continues the examination of advanced challenges associated with the Python Dotenv library, with a particular emphasis on production-oriented scenarios. Part 1 introduced production-grade architecture, advanced syntax, and typing considerations; this second part extends that discussion by examining additional practical dimensions.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The material is intended for a broad technical audience. Readers with varying levels of programming experience should be able to follow the discussion, although prior familiarity with Python is advantageous.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This article is organised around two principal topics.&lt;/p&gt;

&lt;ol&gt;
&lt;li&gt;Programmatic and alternative control&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Security and best practices&lt;/li&gt;
&lt;/ol&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Programmatic and alternative control
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;This section examines alternatives that may be employed during development. For example, variables can be loaded into a standard Python dictionary rather than injected into process-wide environment state; configuration can also be streamed from memory rather than read from a physical file. Finally, we consider the Dotenv command-line interface (CLI).&lt;/p&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Isolated loading with dotenv_values()
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;In some cases, it is preferable to load a .env file directly into a standard Python dictionary. In practice, the return type is an OrderedDict, which can be accessed in the same way as a regular dictionary while preserving insertion order.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The principal motivation is to reduce global side effects and keep the process environment clean. This approach is particularly useful for testing and for multi-tenant applications that must pass distinct configurations to different modules.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;USER_ROLES='["admin", "editor", "viewer"]'
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv_values&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Load environment variables from the .env file into a ordered dictionary
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;dotenv_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Safely parse the string into a list object using ast.literal_eval
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;literal_eval&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;USER_ROLES&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;roles: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Print the type of the config object
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;config Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;roles: ['admin', 'editor', 'viewer'] (Type: list)
config Type: OrderedDict
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Stream loading
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;In this approach, a physical file is not read from disk; instead, a raw string or in-memory stream is supplied directly to load_dotenv().&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This pattern is valuable in modern cloud environments (for example, AWS Lambda, Google Cloud Functions, and microservice platforms), where configuration strings may be retrieved dynamically from secure APIs or secret-management systems at runtime. In such deployments, no physical .env file may be present on disk.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;io&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Pretend this string came from a secure cloud database or vault
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;secret_config_stream&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;API_KEY=super_secret_token&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;TIMEOUT=60&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Load directly from the text stream
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;stream&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;io&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;StringIO&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;secret_config_stream&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;API_KEY&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# super_secret_token
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;super_secret_token
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;A combination of both methods may also be used: a .env file and an in-memory stream.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;SERVER_PORT=8080
MAX_CONNECTIONS=5
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;io&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Pretend this string came from a secure cloud database or vault
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;secret_config_stream&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;API_KEY=super_secret_token&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;TIMEOUT=60&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Load .env file and directly from the text stream
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stream&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;io&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;StringIO&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;secret_config_stream&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;variables from .env file:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;SERVER_PORT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# 8080 (example value from .env file)
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;TIMEOUT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# 60 (from secret_config_stream)
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;variable from secret_config_stream:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;API_KEY&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# super_secret_token
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;variables from .env file:
8080
60
variable from secret_config_stream:
super_secret_token
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  The package-provided command-line tool (CLI)
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Dotenv installs a command-line utility into the active Python environment.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This utility allows developers to execute terminal commands or scripts within the context of a specified environment file, without embedding configuration-loading logic directly in application code.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Installation using pip&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;pip install python-dotenv[cli]
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;APP_ENV="development"
DB_HOST="localhost"
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code file test.py&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;import os

print("variables from .env file:")
print(os.environ.get("APP_ENV"))  # development (example value from .env file)
print(os.environ.get("DB_HOST"))  # localhost (example value from .env file)
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Bash terminal&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;dotenv -f .env run python test.py
&lt;/pre&gt;

&lt;pre&gt;variables from .env file:
development
localhost
&lt;/pre&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Working with multiline values
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Handling multiline values is a common edge case in Python configuration workflows.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;When developers attempt to store complex multiline data, such as RSA private keys, SSL certificates, or raw JSON payloads, Dotenv may parse the content incorrectly if formatting is not explicit. Consider the following example.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;# This will fail or only read the first line
PRIVATE_KEY=-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEowIBAAKCAQEA0Y...
...more lines...
-----END RSA PRIVATE KEY-----
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;This fails because Dotenv interprets each new line as a separate variable assignment. It reads the first line as a key-value pair and then misinterprets the remaining lines, which can lead to truncation or corruption.&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Solution 1: Double quotes and literal newlines
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;A robust approach is to wrap the entire value in double quotes and preserve the physical line breaks.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;MY_PRIVATE_RSA_KEY="-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEowIBAAKCAQEA0Y...
...everything inside quotes...
-----END RSA PRIVATE KEY-----"
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;private_key&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;MY_PRIVATE_RSA_KEY&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;private_key&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; 
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;"-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;What happened? The output is still wrong! The issue is while Dotenv natively parses literal multiline breaks locally, this pattern breaks immediately in the real world when passed through container configurations, CI/CD pipelines, or deployment platforms. Docker, Kubernetes, Vercel, and GitHub Actions generally do not support literal newlines inside environment values and will choke, truncate, or drop the variable.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  Solution 2: Use the \n escape character - better solution
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;This will work all the time, but we would need to use a single-line&amp;nbsp;.env style; line breaks may be represented using escaped \n characters.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;MY_ANOTHER_RSA_KEY="-----BEGIN RSA PRIVATE\nKEY-----\nMIIEowIBAAKCAQEA0Y...\n...everything inside quotes...\n-----END RSA 
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;private_key&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;MY_ANOTHER_RSA_KEY&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;private_key&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEowIBAAKCAQEA0Y...
...everything inside quotes...
-----END RSA PRIVATE KEY-----
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Using single and double quotes
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;MY_SINGLE_QUOTE_RSA_KEY='-----BEGIN RSA PRIVATE\nKEY-----\nMIIEowIBAAKCAQEA0Y...\n...everything inside quotes...\n-----END RSA PRIVATE KEY-----'
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;private_key&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;MY_SINGLE_QUOTE_RSA_KEY&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;private_key&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; 
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEowIBAAKCAQEA0Y...
...everything inside quotes...
-----END RSA PRIVATE KEY-----
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
  
  
  Security and best practices
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;This section introduces production-grade configuration validation using the widely adopted libraries Pydantic and Marshmallow, and then addresses import race conditions.&lt;/p&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Validation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;By default, python-dotenv loads values into os.environ as raw strings. If a key is missing or incorrectly formatted, Python typically raises an error only when that variable is used later at runtime. This behaviour can produce silent misconfiguration.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;A fail-fast architecture mitigates this risk: validate all required configuration values and types immediately during application start-up.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The following .env settings are used in both validation examples.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DB_PORT_VALIDATOR=6666
DEBUG_VALIDATOR=true
HTTP_URL_VALIDATOR=http://admin:SuperSecret123@localhost:5432/production_db
JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR=complex_secret_key_123
DB_NAME_VALIDATOR=production_db
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Strict validation using Pydantic
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Pydantic is a strong choice because it integrates directly with environment variables through pydantic-settings and supports explicit, type-safe validation at application boundaries.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Install the package&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;pip install pydantic-settings
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pydantic&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;HttpUrl&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;SecretStr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Field&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pydantic_settings&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 1. Load the raw strings into the environment
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 2. Define a strict schema with Pydantic
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;ProductionConfig&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Automatically casts string "5432" to int, fails if it's text
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;DB_PORT_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;int&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Field&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;default&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5432&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ge&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;le&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;65535&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; 

    &lt;span class="c1"&gt;# Enforces true boolean casting
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;DEBUG_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt; 

    &lt;span class="c1"&gt;# Validates proper URL structure
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;HttpUrl&lt;/span&gt; 

    &lt;span class="c1"&gt;# Wraps sensitive keys so they don't accidentally leak in logs/print statements
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;SecretStr&lt;/span&gt; 

    &lt;span class="c1"&gt;# Read directly from os.environ
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;model_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 3. Validate at boot
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;try&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;ProductionConfig&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;✅ Configuration is valid. Booting application...&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;except&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;Exception&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;❌ CRITICAL: Configuration validation failed:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_PORT_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DB_PORT_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DB_PORT_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DEBUG_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DEBUG_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Number of keys in production_config: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;model_dump&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;✅ Configuration is valid. Booting application...
DB_PORT_VALIDATOR: 6666, Type: int
DEBUG_VALIDATOR: True, Type: bool
HTTP_URL_VALIDATOR: http://admin:SuperSecret123@localhost:5432/production_db, Type: HttpUrl
JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR: **********, Type: SecretStr
Number of keys in production_config: 4
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Strict validation using Marshmallow
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;This example uses a validation library different from Pydantic. Marshmallow is an effective alternative for schema validation over dictionary-like input. Consequently, we use dotenv_values() rather than loading values directly into the process environment.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;find_dotenv&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;marshmallow&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Schema&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fields&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;validate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ValidationError&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;EXCLUDE&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 1. Load .env from current working directory
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;raw_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;dotenv_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 2. Define the Marshmallow validation schema
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;ProductionConfig&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;Schema&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Meta&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
        &lt;span class="n"&gt;unknown&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;EXCLUDE&lt;/span&gt;

    &lt;span class="n"&gt;DB_PORT_VALIDATOR&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fields&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;Int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;required&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;validate&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;validate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;Range&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;min&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;max&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;65535&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;DEBUG_VALIDATOR&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fields&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;Bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;load_default&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fields&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;URL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;required&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fields&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;Str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;required&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;validate&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;validate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;Length&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;min&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;16&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 3. Validate and parse the data
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;try&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;ProductionConfig&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;().&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;raw_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;✅ Marshmallow validation passed.&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;except&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ValidationError&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;❌ Configuration Error: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;messages&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_PORT_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_PORT_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_PORT_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HTTP_URL_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Number of keys in config: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;production_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;✅ Marshmallow validation passed.
DB_PORT_VALIDATOR: 6666, Type: int
DEBUG_VALIDATOR: True, Type: bool
HTTP_URL_VALIDATOR: http://admin:SuperSecret123@localhost:5432/production_db, Type: str
JWT_SECRET_KEY_VALIDATOR: complex_secret_key_123, Type: str
Number of keys in config: 4
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;The examples illustrate several implementation differences between Pydantic settings and Marshmallow schemas. In Pydantic settings, model_config = SettingsConfigDict() is used to control configuration behaviour. In Marshmallow, equivalent behaviour is configured through the Meta subclass. In this example, unknown = EXCLUDE instructs Marshmallow to ignore input keys that are not explicitly declared in the schema.&lt;/p&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Issues with automated loading (import race condition)
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;A common anti-pattern is to load environment variables in a module that is itself imported by other modules.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This can create a race condition in which dependent modules read configuration values before load_dotenv() has executed. The result is a class of failures commonly described as import race conditions.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;In Python, when a module is imported, top-level code in that file executes immediately and typically only once per interpreter session. If modules depend on environment variables but load_dotenv() has not yet run, the application may read None or empty values.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  The wrong architecture
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;# app/database.py
import os
# The developer assumes this is fine because it is near the variable usage
DB_CONN = os.environ.get("DATABASE_URL")

# main.py
from app.database import DB_CONN  # 1. Python executes database.py now; DB_CONN becomes None.
from dotenv import load_dotenv

load_dotenv()                     # 2. Too late: environment loading occurs after database.py executed.
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;If the application attempts to use DB_CONN, it may fail with a connection error or a NoneType-related exception because initialisation order is incorrect.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  The solution
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;To ensure deterministic behaviour, establish a strict architectural rule: call load_dotenv() explicitly at the top of the application entry point (for example, main.py, wsgi.py, or asgi.py), before importing local application modules.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;# main.py
from dotenv import load_dotenv

# 1. Load environment variables before anything else
load_dotenv()

# 2. It is now safe to import application components
from app.database import DB_CONN
from app.server import start_server

if __name__ == "__main__":
    start_server()
&lt;/pre&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Conclusion and recommendations
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;This article has examined advanced operational patterns for Dotenv in production-oriented Python systems. The discussion demonstrated that configuration management should be treated as a first-class engineering concern rather than a peripheral implementation detail. In particular, isolated loading with dotenv_values(), stream-based ingestion, and CLI-based execution each provide context-dependent advantages when controlling configuration scope and reducing unintended global side effects.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The analysis of multiline values highlighted a frequent source of configuration defects and showed that explicit quoting and escape strategy are essential for reliability when handling cryptographic material or other structured secrets. Furthermore, the validation examples using Pydantic and Marshmallow illustrated the practical value of fail-fast design: configuration should be parsed, typed, and verified at application start-up so that invalid state is rejected before business logic executes. Finally, the import race condition example reinforced the importance of deterministic initialisation order, with load_dotenv() executed at the entry point prior to importing dependent modules.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Here are some recommendations which I found helpful for Dotenv.&lt;/p&gt;

&lt;ol&gt;
&lt;li&gt;Adopt a fail-fast configuration policy and validate all critical settings during application bootstrap.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Prefer typed validation frameworks, such as Pydantic or Marshmallow, for production workloads where correctness and observability are required.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Use dotenv_values() when local, non-global configuration scoping is needed, particularly in tests and multi-tenant execution contexts.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Use stream loading for cloud-native deployments where configuration is retrieved dynamically from secret managers or secure APIs.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Standardise multiline secret formatting conventions across teams to avoid truncation and parsing ambiguities.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Enforce a strict import order in entry-point modules: call load_dotenv() before importing application components that consume environment variables.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Where operationally appropriate, use the Dotenv CLI to separate runtime configuration concerns from application source code.&lt;/li&gt;
&lt;/ol&gt;

&lt;p&gt;Did this help you transition to Dotenv? Let me know in the comments below, and don't forget to drop a like if you enjoyed the read! Thank you.&lt;/p&gt;

</description>
      <category>python</category>
      <category>dotenv</category>
    </item>
    <item>
      <title>Python Dotenv Library: Advanced Topics (Part 1)</title>
      <dc:creator>michal puzanov</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 04 Aug 2026 09:59:29 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-dotenv-library-advanced-topics-part-1-d84</link>
      <guid>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-dotenv-library-advanced-topics-part-1-d84</guid>
      <description>&lt;p&gt;This article examines advanced challenges associated with the Python Dotenv library and presents practical strategies for addressing them. Although introductory usage is relatively straightforward, production-oriented scenarios often require additional design considerations. Typical examples include managing multiple .env files and maintaining separate configurations for development and production environments. These concerns motivate a more systematic discussion of advanced usage patterns.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The material is written for a broad technical audience. Readers with different levels of programming experience can follow the discussion, although familiarity with Python is beneficial.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This article is organised around two principal topics.&lt;/p&gt;

&lt;ol&gt;
&lt;li&gt;Production-grade architecture&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Advanced syntax and typing&lt;/li&gt;
&lt;/ol&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Production-grade architecture
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;This section analyses architectural considerations relevant to using Dotenv in production-focused applications.&lt;/p&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Using the .env template pattern
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Dotenv was designed primarily to manage sensitive configuration values, such as database credentials and API keys. Although it can also store non-sensitive settings, secure secret management remains its primary purpose. Consequently, the real .env file should never be committed to version-control platforms such as GitHub, GitLab, or Bitbucket, because repository access may expose credentials to unauthorised parties.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;A common practical question is how collaborators can know which variables must be defined. The standard solution is to maintain a template file that documents required keys and expected formats.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  The real .env file
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Stored only on the local machine (for example, excluded through .gitignore).&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The real .env file&lt;/em&gt;  &lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DATABASE_URL=postgresql://admin:super_secret_password_123@localhost:5432/mydb
STRIPE_API_KEY=sk_live_51Nx...real_secret_key...
DEBUG=True
&lt;/pre&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  The template .env.example file
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Safe to commit to source control.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The template .env.example&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;# This is a template. Copy this to a file named '.env' and fill in your real values.
DATABASE_URL=postgresql://username:password@localhost:5432/database_name
STRIPE_API_KEY=your_stripe_test_key_here
DEBUG=False
&lt;/pre&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Multi-environment workflows
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;A multi-environment workflow enables a Python application to select configuration automatically based on its runtime context (for example, local development, staging, or production). Instead of manually editing a single .env file during deployment, separate files are maintained for each environment, and a selector variable, commonly APP_ENV, determines which file is loaded. The following example demonstrates this pattern in practice.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  Step 1: Create environment-specific files
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;env.development - for local development&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DATABASE_URL=postgresql://localhost/dev_db
DEBUG=True
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;.env.production - for production deployment&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DATABASE_URL=postgresql://secure-cloud-cluster/prod_db
DEBUG=False
&lt;/pre&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  Step 2: Dynamic script loading
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;In the application entry point (for example, main.py or config.py), read the APP_ENV system variable before loading python-dotenv. If APP_ENV is not defined, the script falls back to the default value "development".&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pathlib&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Path&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 1. Determine which environment we are in (defaults to 'development')
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;app_env&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;APP_ENV&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;development&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 2. Construct the filename (e.g., '.env.development' or '.env.production')
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env.&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;app_env&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cwd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 3. Check if the file exists, then load it
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;exists&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;():&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Loading configuration from: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dotenv_path&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Warning: Config file &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; not found in &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;. Using system defaults.&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 4. Access your variables as normal
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_url&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DATABASE_URL&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Database URL in use: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_url&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Loading configuration from: .env.development
Database URL in use: postgresql://localhost/dev_db
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Hierarchical loading and override behaviour
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;By default, Dotenv does not overwrite variables that already exist in the process environment. In cloud-oriented deployments, however, such as Docker or Kubernetes, explicit override control is often required. This behaviour is managed through the override parameter. The examples below reuse the .env.development and .env.production files introduced earlier.&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Default behaviour (override=False)
&lt;/h4&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pathlib&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Path&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 1. Construct the filename (env files are in current working directory)
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env.development&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env.production&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;  
&lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cwd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# 2. Check if the file exists, then load it
&lt;/span&gt;    &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;exists&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;():&lt;/span&gt;
        &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Loading configuration from: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
        &lt;span class="c1"&gt;# 3. Load the .env file with no overrides (existing environment variables will not be overwritten)
&lt;/span&gt;        &lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dotenv_path&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
        &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Warning: Config file &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; not found in &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;. Using system defaults.&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 4. Access your variables as normal
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_url&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DATABASE_URL&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Database URL in use: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_url&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Loading configuration from: .env.development
Loading configuration from: .env.production
Database URL in use: postgresql://localhost/dev_db
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;In this case, the value was not overridden. The application still resolves the value defined in .env.development.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  Advanced behaviour (override=True)
&lt;/h4&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pathlib&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Path&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 1. Construct the filename (env files are in current working directory)
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env.development&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env.production&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;  
&lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cwd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_filename&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# 2. Check if the file exists, then load it
&lt;/span&gt;    &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;exists&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;():&lt;/span&gt;
        &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Loading configuration from: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
        &lt;span class="c1"&gt;# 3. Load the .env file with overrides (existing environment variables will be overwritten)
&lt;/span&gt;        &lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dotenv_path&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;override&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
        &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Warning: Config file &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;filename&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; not found in &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;base_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;. Using system defaults.&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 4. Access your variables as normal
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_url&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DATABASE_URL&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Database URL in use: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_url&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Loading configuration from: .env.development
Loading configuration from: .env.production
Database URL in use: postgresql://secure-cloud-cluster/prod_db
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;In this configuration, the value is overridden. The final value is taken from .env.production.&lt;/p&gt;

&lt;h4&gt;
  
  
  Hierarchy problem
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;In many real-world systems, local .env values should never override secrets provided by production infrastructure (for example, Docker, Kubernetes, or managed secret stores). A practical mitigation is to adopt an explicit naming convention that distinguishes locally overrideable values from infrastructure-controlled values.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Naming strategy (intent-based prefixes)&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Use LOCAL_ prefixes for values intended only for local development.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Use SYS_ or K8S_ prefixes for values injected and managed by infrastructure.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;pre&gt;# In .env (Local development)
LOCAL_MOCK_PAYMENTS=True

# In Kubernetes Deployment (Production)
SYS_LIVE_PAYMENT_ROUTER=https://stripe.com
&lt;/pre&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Advanced syntax and typing
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;This section focuses on writing cleaner configuration files using key-value composition patterns and addressing a fundamental limitation: environment variables are always read as strings.&lt;/p&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Variable expansion (interpolation)
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Repeated literals in .env files reduce maintainability. Dotenv supports variable expansion through the ${VARIABLE_NAME} syntax, which allows dependent values to be composed from reusable primitives.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Problem:&lt;/em&gt; If a core database value changes, multiple duplicated strings may require manual updates.&lt;br&gt;
&lt;em&gt;Solution:&lt;/em&gt; Define core components once and construct composite values dynamically.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DB_USER=postgres_admin
DB_PASS=SuperSecret123
DB_HOST=localhost
DB_PORT=5432
DB_NAME=production_db

# Construct the full connection string using expansion
LOCAL_DATABASE_URL=postgresql://${DB_USER}:${DB_PASS}@${DB_HOST}:${DB_PORT}/${DB_NAME}
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;To enable this behaviour in Python, ensure interpolation is active (it is enabled by default in load_dotenv).&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="c1"&gt;# Returns the fully constructed URL automatically
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LOCAL_DATABASE_URL&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;postgresql://postgres_admin:SuperSecret123@localhost:5432/production_db
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  The string-to-boolean pitfall
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;One of the most common issues in environment-based configuration is that all environment values are strings at read time. This behaviour frequently causes logical errors when developers expect textual values such as "true" or "false" to behave as native booleans. Although this topic was introduced in the previous article, it warrants emphasis because it remains a frequent source of bugs.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DEBUG=true
ENABLE_SIGNUPS=false
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="c1"&gt;# os.environ.get returns the STRING "true"
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt; 
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug is active!&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# This will run.
# os.environ.get returns the STRING "false"
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;environ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;get&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt; 
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Signups are enabled!&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# This will run!
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Debug is active!
Signups are enabled!
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;This behaviour follows Python's truth-value rules for strings: any non-empty string evaluates to True, whereas only an empty string evaluates to False.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;value1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;value2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;value3&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;value4&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;value5&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;""&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;value1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;value2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;value3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;value4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;value5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;True True True True False
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;A robust approach is to use a utility that converts string representations of booleans into native boolean types.&lt;br&gt;
In this example, JSON parsing is used for deterministic conversion.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# we need to override the existing environment variables to ensure that the values from the .env file are used
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;override&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# json.loads converts "true" to True, and "false" to False
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loads&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loads&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug mode: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Signups enabled: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Debug mode: True (Type: bool)
Signups enabled: False (Type: bool)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Python integration with Pydantic
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Manually converting every environment string into types such as int, float, or bool becomes difficult to maintain at scale. The pydantic-settings package automates parsing and validation, improving reliability and reducing configuration boilerplate. In the following example, we reuse the previous variables and add a floating-point timeout value.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This package is not included in the Python standard library and must be installed separately.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Install the package with pip&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;pip install pydantic-settings&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The .env file&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;DEBUG=true
ENABLE_SIGNUPS=false
TIMEOUT_LIMIT=4.5
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pydantic_settings&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Settings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Tell Pydantic to read from the .env file
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;model_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_file&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_file_encoding&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;utf-8&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

    &lt;span class="c1"&gt;# Pydantic will automatically look for these keys and cast them
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;TIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;30.0&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Default timeout limit in seconds
&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Initialize and validate everything at application startup
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;try&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Settings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

    &lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;TIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;

    &lt;span class="n"&gt;timeout_limit_env&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;TIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug mode: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Signups enabled: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Timeout limit: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; seconds (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Timeout limit from environment variable: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit_env&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit_env&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;except&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;Exception&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Configuration validation failed: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Debug mode: True (Type: bool)
Signups enabled: False (Type: bool)
Timeout limit: 4.5 seconds (Type: float)
Timeout limit from environment variable: 4.5 (Type: str)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;As shown above, values are also accessible through standard Python environment access patterns, while Pydantic simultaneously provides structured parsing, validation, and default handling.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code - validation example&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pydantic_settings&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Settings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Tell Pydantic to read from the .env file
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;model_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_file&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_file_encoding&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;utf-8&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

    &lt;span class="c1"&gt;# Pydantic will automatically look for these keys and cast them
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;TIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;int&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Default timeout limit in seconds
&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Initialize and validate everything at application startup
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;try&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Settings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

    &lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;TIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;

    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug mode: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Signups enabled: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Timeout limit: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; seconds (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;except&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;Exception&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Configuration validation failed: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Configuration validation failed: 1 validation error for Settings
TIMEOUT_LIMIT
  Input should be a valid integer, unable to parse string as an integer [type=int_parsing, input_value='4.5', input_type=str]
    For further information visit https://errors.pydantic.dev/2.13/v/int_parsing
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;The Python code - default value example&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pydantic_settings&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Settings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;BaseSettings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Tell Pydantic to read from the .env file
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;model_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;SettingsConfigDict&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;env_file&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;.env&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;env_file_encoding&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;utf-8&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

    &lt;span class="c1"&gt;# Pydantic will automatically look for these keys and cast them
&lt;/span&gt;    &lt;span class="n"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;TTTIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;30.0&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Default timeout limit in seconds
&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;# Initialize and validate everything at application startup
&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;try&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nc"&gt;Settings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

    &lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;TTTIMEOUT_LIMIT&lt;/span&gt;

    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug mode: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Signups enabled: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Timeout limit: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; seconds (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;timeout_limit&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;except&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;Exception&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Configuration validation failed: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;




&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Debug mode: True (Type: bool)&lt;br&gt;
Signups enabled: False (Type: bool)&lt;br&gt;
Timeout limit: 30.0 seconds (Type: float)&lt;br&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
&lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  Conclusion and Recommendation&lt;br&gt;
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;This article examined advanced usage patterns for Python Dotenv in production-oriented contexts. The discussion covered secure template-based workflows, multi-environment configuration loading, override semantics, variable interpolation, and safe type conversion strategies. Together, these practices improve both configuration reliability and operational security.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;From an engineering perspective, the key insight is that environment management should be treated as part of system architecture rather than as a minor implementation detail. Poorly structured configuration logic can produce subtle failures, especially when applications move from local development to containerised or cloud environments.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The following recommendations are strongly advised for maintainable and secure deployment pipelines:&lt;/p&gt;

&lt;ol&gt;
&lt;li&gt;Maintain a strict separation between secrets and templates by committing only .env.example and excluding real .env files from version control.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Adopt explicit environment-specific files (for example, .env.development and .env.production) and select them dynamically through a control variable such as APP_ENV.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Use override behaviour deliberately and document precedence rules to prevent local values from unintentionally replacing infrastructure-managed secrets.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Apply naming conventions (for example, LOCAL_, SYS_, K8S_) to clarify variable ownership and reduce configuration ambiguity.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Avoid direct truthiness checks for string-based environment values; always perform explicit type conversion.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;For larger applications, prefer schema-driven configuration with pydantic-settings to centralise parsing, validation, and default handling.&lt;/li&gt;
&lt;/ol&gt;

&lt;p&gt;In summary, advanced Dotenv usage is most effective when combined with disciplined configuration design. Organisations that standardise these patterns can reduce runtime errors, strengthen secret hygiene, and improve reproducibility across development, staging, and production environments.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Did this help you transition to Dotenv? Let me know in the comments below, and don't forget to drop a like if you enjoyed the read! Thank you.&lt;/p&gt;

</description>
      <category>python</category>
      <category>dotenv</category>
    </item>
    <item>
      <title>Python Dotenv Library Introduction</title>
      <dc:creator>michal puzanov</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 04 Aug 2026 09:56:58 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-dotenv-library-introduction-e5j</link>
      <guid>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-dotenv-library-introduction-e5j</guid>
      <description>&lt;h2&gt;
  
  
  What is Dotenv
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;Dotenv is a lightweight software library for Python and Node.js used by developers to manage application settings, secrets, and credentials outside of their source code. It automatically loads configuration options from a simple text file (usually named .env) and injects them directly into your application's runtime memory. This means Dotenv does not write variables to a permanent system file; it reads key-value pairs from your local text file and injects them into the runtime memory (RAM) of your active application process. In this article, we focus on the Python version.&lt;/p&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  How does it work
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Source File:&lt;/strong&gt; It reads your project configuration from a text file (usually named .env)&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Destination:&lt;/strong&gt; It loads these variables into the operating system's process environment. In Python, they are accessed via &lt;code&gt;os.environ&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Lifespan:&lt;/strong&gt; The variables only exist while your application is actively running. Once you stop the server or program, the variables are cleared from memory. This is a significant improvement over storing variables in system files.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Dotenv Python installation via Terminal
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;The correct package name is &lt;em&gt;python-dotenv&lt;/em&gt;; the original project name &lt;em&gt;dotenv&lt;/em&gt; has been deprecated.&lt;/p&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Using PyPI
&lt;/h3&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;pip install python-dotenv
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Using a specific Python 3 version
&lt;/h3&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;pip3 install python-dotenv
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Using Poetry
&lt;/h3&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;poetry add python-dotenv
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Using UV
&lt;/h3&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;uv pip install python-dotenv
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
  
  
  Verify the installation
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;We are going to create a quick test script to ensure it is installed correctly.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Load the variables from your .env file
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Verify by checking your environment path or a specific variable
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;dotenv loaded successfully!&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;dotenv loaded successfully!
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
  
  
  Using Dotenv in Python code
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;Dotenv stores key-value records, and it can automatically recognise string, int, and float variable types. That does not mean you cannot store other types like bool, tuple, list, or dict, but you need to parse key-value pairs and transform them into specific formats. We are going to look at all examples.&lt;/p&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  String, Integer and Float variables
&lt;/h3&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;We write variables in the standard way, as we do in Python code.&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;APP_ENV="development"
DB_HOST="localhost"
SERVER_PORT=8080
MAX_CONNECTIONS=5
TIMEOUT_LIMIT=4.5
TAX_RATE=0.15&lt;/pre&gt;

#### The Python code




```python
import os
from dotenv import load_dotenv

# Load variables into memory
load_dotenv()

# 1. Fetching Strings (No conversion needed)
env_name = os.getenv("APP_ENV")
print(f"Environment: {env_name} (Type: {type(env_name).__name__})")

# 2. Fetching Integers (Convert using int)
port = int(os.getenv("SERVER_PORT"))
print(f"Port: {port} (Type: {type(port).__name__})")

# 3. Fetching Floats (Convert using float)
timeout = float(os.getenv("TIMEOUT_LIMIT"))
print(f"Timeout: {timeout} (Type: {type(timeout).__name__})")
```



    Environment: development (Type: str)
    Port: 8080 (Type: int)
    Timeout: 4.5 (Type: float)


### Boolean variables
We can store boolean values (True/False) in a .env file, but just like numbers, Dotenv reads them strictly as strings ("true" or "false").

We have to convert them to actual booleans in your Python code. The issue is, you cannot use the standard bool() function because Python evaluates any non-empty string as True, even if the value is "False".




```python
value1 = "true"
value2 = "false"
value3 = "1"
value4 = "0"
value5 = ""

print(bool(value1), bool(value2), bool(value3), bool(value4), bool(value5))
```



    True True True True False


#### The .env file
&lt;pre&gt;DEBUG=true
ENABLE_SIGNUPS=false
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code (2 ways to parse)
&lt;/h4&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method A: string comparison&lt;br&gt;
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Compare the incoming string directly against "true".&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Lowercase the string to prevent casing issues
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug mode: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Enable signups: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Debug mode: True (Type: bool)
Enable signups: False (Type: bool)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method B: JSON parsing (best for strict validation)
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Because "true" and "false" are valid JSON tokens, you can use Python's built-in json.loads() to convert them perfectly.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# json.loads converts "true" to True, and "false" to False
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loads&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DEBUG&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loads&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ENABLE_SIGNUPS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lower&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Debug mode: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_debug&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Signups enabled: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;enable_signups&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Debug mode: True (Type: bool)
Signups enabled: False (Type: bool)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Tuple variables
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;We have several possibilities for how to store and parse tuple variables in Dotenv.&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method A: comma-separated values&lt;br&gt;
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Store the items separated by commas. You do not need to include parentheses in the .env file.&lt;br&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file
&lt;/h4&gt;

&lt;pre&gt;ALLOWED_COLORS="red,green,blue"
DATABASE_COORDINATES="45.12,-122.33"&lt;/pre&gt;

#### The Python code




```python
import os
from dotenv import load_dotenv

load_dotenv()

# Parsing a tuple of strings
colors = tuple(os.getenv("ALLOWED_COLORS").split(","))
print(f"colors: {colors} (Type: {type(colors).__name__})")

# Parsing a tuple of floats (using a list comprehension)
coords = tuple(float(x) for x in os.getenv("DATABASE_COORDINATES").split(","))
print(f"coords: {coords} (Type: {type(coords).__name__})")
```



    colors: ('red', 'green', 'blue') (Type: tuple)
    coords: (45.12, -122.33) (Type: tuple)


#### Method B: Literal Evaluation using ast library (best for explicit tuple syntax)

- The .env file
&lt;pre&gt;ADMIN_IDS="(1001, 1002, 1003)"
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code
&lt;/h4&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Safely evaluate the string as a Python tuple object
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;admin_ids&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;literal_eval&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ADMIN_IDS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;admin_ids: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;admin_ids&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;admin_ids&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;admin_ids: (1001, 1002, 1003) (Type: tuple)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  List variables
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;We can use exactly the same approaches for list variables.&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method A: comma-separated values&lt;br&gt;
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Store the items separated by commas. You do not need to include parentheses in the .env file.&lt;br&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file
&lt;/h4&gt;

&lt;pre&gt;FRUITS="apple,banana,cherry"
PRIME_NUMBERS="2,3,5,7"
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code&lt;br&gt;
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Using .split(",") automatically creates a Python list object. You do not need to wrap it in anything extra.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 1. List of strings
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;fruit_list&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;FRUITS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;split&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;fruit_list: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;fruit_list&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;fruit_list&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 2. List of integers (using list comprehension)
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;primes&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;PRIME_NUMBERS&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;split&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)]&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;primes: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;primes&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;primes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;fruit_list: ['apple', 'banana', 'cherry'] (Type: list)
primes: [2, 3, 5, 7] (Type: list)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method B: Literal evaluation using the ast library (best for explicit list syntax)
&lt;/h4&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file
&lt;/h4&gt;

&lt;pre&gt;USER_ROLES='["admin", "editor", "viewer"]'
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Use ast.literal_eval() or json.loads(). Both will read the brackets and instantly convert the string into a native Python list.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Safely parse the string into a list object using ast.literal_eval
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;literal_eval&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;USER_ROLES&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;roles: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Safely parse the string into a list object using json.loads
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles_json&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loads&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;USER_ROLES&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;roles_json: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles_json&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;roles_json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;roles: ['admin', 'editor', 'viewer'] (Type: list)
roles_json: ['admin', 'editor', 'viewer'] (Type: list)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Dict variables
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Let us look at three methods for storing dictionaries in a Dotenv environment.&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method A: string parsing using JSON&lt;br&gt;
&lt;/h4&gt;

&lt;p&gt;Store the dictionary as a string in the .env file.&lt;br&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file for JSON - the dictionary must be in JSON format
&lt;/h4&gt;

&lt;pre&gt;APP_CONFIG_JSON='{"theme": "dark", "retries": 3, "debug": true}'
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code
&lt;/h4&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Parse the string into a real Python dictionary
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;json&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loads&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;APP_CONFIG_JSON&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;config: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Theme: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;theme&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Retries: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;retries&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Debug: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;debug&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;config: {'theme': 'dark', 'retries': 3, 'debug': True} (Type: dict)
Theme: str, Retries: int, Debug: bool
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method B: string parsing using Ast library&lt;br&gt;
&lt;/h4&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file for Ast - the dictionary is in native Python format
&lt;/h4&gt;

&lt;pre&gt;APP_CONFIG='{"theme": "dark", "retries": 3, "debug": True}'
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code
&lt;/h4&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Safely parse the Python-formatted string into a dict
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ast&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;literal_eval&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;APP_CONFIG&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;config: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Theme: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;theme&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Retries: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;retries&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Debug: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;debug&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;config: {'theme': 'dark', 'retries': 3, 'debug': True} (Type: dict)
Theme: str, Retries: int, Debug: bool
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  Method C: using a prefix-based flat structure - best used for simple configurations.
&lt;/h4&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The .env file
&lt;/h4&gt;

&lt;pre&gt;DB_HOST="localhost"
DB_PORT=5432
DB_USER="admin"
&lt;/pre&gt;
&lt;h4&gt;
  
  
  The Python code
&lt;/h4&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dotenv&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;load_dotenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Build the dictionary manually
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_config&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;host&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_HOST&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;port&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_PORT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5432&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)),&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;# Cast to int safely
&lt;/span&gt;    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;user&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;getenv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DB_USER&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;database_config: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_config&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; (Type: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Host: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;host&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, Port: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;port&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, User: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;database_config&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;user&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__name__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;




&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;database_config: {'host': 'localhost', 'port': 5432, 'user': 'admin'} (Type: dict)&lt;br&gt;
Host: str, Port: int, User: str&lt;br&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
&lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  Conclusion and recommendations&lt;br&gt;
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;In this article, we covered the core idea of Dotenv: keep configuration and secrets outside your source code, then load them safely at runtime.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Key takeaways:&lt;/p&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Dotenv reads everything as strings, so explicit parsing is required for &lt;code&gt;int&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;float&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;bool&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;tuple&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;list&lt;/code&gt;, and &lt;code&gt;dict&lt;/code&gt; values.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;For structured values, &lt;code&gt;json.loads()&lt;/code&gt; is a strong default when your &lt;code&gt;.env&lt;/code&gt; value is valid JSON.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;code&gt;ast.literal_eval()&lt;/code&gt; is useful for Python-literal formats, but use it only with trusted input.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Prefix-based flat keys (like &lt;code&gt;DB_HOST&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;DB_PORT&lt;/code&gt;) are often the simplest and most maintainable pattern for real projects.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;p&gt;Recommended practice for production:&lt;/p&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Keep &lt;code&gt;.env&lt;/code&gt; files out of version control (&lt;code&gt;.gitignore&lt;/code&gt;).&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Store only environment-specific configuration in &lt;code&gt;.env&lt;/code&gt;, not hardcoded values in application code.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Define clear defaults and validation in your Python startup logic to avoid runtime surprises.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;p&gt;With these patterns, Dotenv becomes a clean, safe, and scalable way to manage app configuration across local development, staging, and production environments.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Did this help you transition to Dotenv? Let me know in the comments below, and don't forget to drop a like if you enjoyed the read! Thank you.&lt;/p&gt;

</description>
      <category>python</category>
      <category>dotenv</category>
    </item>
    <item>
      <title>Python SciPy Library</title>
      <dc:creator>michal puzanov</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 04 Aug 2026 09:52:38 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-scipy-library-1jmb</link>
      <guid>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-scipy-library-1jmb</guid>
      <description>&lt;p&gt;SciPy (Scientific Python) is a free and open-source Python library for scientific, mathematical, and technical computing. It provides a broad collection of high-level numerical algorithms and utility functions designed to support complex computation efficiently.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This notebook offers an introductory overview of SciPy and aims to provide foundational orientation for learners who are beginning to use the library.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;SciPy is widely used in both academic research and industry. It is applied by data scientists, machine learning engineers, financial analysts, physicists, and mechanical and electrical engineers to model real-world systems and analyse empirical data.&lt;/p&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Key Characteristics
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Built on NumPy:&lt;/strong&gt; SciPy is constructed directly on top of NumPy and uses NumPy arrays as its core data structure.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;High Performance:&lt;/strong&gt; Although SciPy is used through Python, many core algorithms are implemented in optimised low-level languages such as C, C++, and Fortran.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Core Ecosystem Component:&lt;/strong&gt; SciPy forms a central part of the scientific Python ecosystem and integrates naturally with libraries such as pandas, Matplotlib, and scikit-learn.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Core Features and Capabilities
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;SciPy is organised into specialised subpackages, each addressing a specific mathematical or engineering domain. Major subpackages include:&lt;/p&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.optimize:&lt;/strong&gt; Function minimisation and maximisation, curve fitting, and root finding.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.integrate:&lt;/strong&gt; Numerical integration and ordinary differential equation (ODE) solvers.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.stats:&lt;/strong&gt; Probability distributions, descriptive statistics, and hypothesis testing (for example, t-tests).&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.linalg:&lt;/strong&gt; Advanced linear algebra, including matrix decompositions (LU, QR, SVD) and eigenvalue solvers.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.signal&lt;/strong&gt; and &lt;strong&gt;scipy.fft:&lt;/strong&gt; Digital signal processing, filtering, convolution, and Fast Fourier Transform methods.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.interpolate:&lt;/strong&gt; Estimation of intermediate values between known data points, including spline and linear interpolation.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;scipy.sparse:&lt;/strong&gt; Memory-efficient sparse matrix structures and related solvers.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  SciPy vs NumPy
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Core focus:&lt;/strong&gt; 

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;NumPy - array data structures and fundamental array operations.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;SciPy - advanced scientific and engineering algorithms.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Functionality:&lt;/strong&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;NumPy - indexing, sorting, reshaping, and basic linear algebra.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;SciPy - optimalisation, signal processing, integration, and statistical analysis&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Relatioship:&lt;/strong&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;NumPy - fondational library&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;SciPy - built directly on top of NumPy&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Practical Examples
&lt;/h2&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Installation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Using pip&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;pip install scipy
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Using conda&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;conda install scipy
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Using poetry&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;poetry add scipy
&lt;/pre&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Verifying the Installation
&lt;/h3&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;__version__&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy_version&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Check SciPy version
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;SciPy version: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;scipy_version&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;SciPy version: 1.18.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Constants and Special Functions
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;constants&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;special&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Mathematical and Physical Constants&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Pi:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;constants&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Golden ratio:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;constants&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;golden_ratio&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Speed of light (m/s):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;constants&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;speed_of_light&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Pi: 3.141592653589793
Golden ratio: 1.618033988749895
Speed of light (m/s): 299792458.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Representative Special Functions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Factorial(5):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;special&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;factorial&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Combinations C(6, 2):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;special&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;comb&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Gamma(5):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;special&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;gamma&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bessel J0 at x=1:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;special&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;jv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Error function erf(1):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;special&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;erf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Factorial(5): 120.0
Combinations C(6, 2): 15.0
Gamma(5): 24.0
Bessel J0 at x=1: 0.7651976865579666
Error function erf(1): 0.8427007929497148
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Linear abgebra
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;numpy&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;4.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;7.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Solving Linear Systems&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;solution&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;solve&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Solution of the linear system Ax = b:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;solution&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Solution of the linear system Ax = b:
[[1.8]
 [0.8]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Matrix Properties&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Determinant of matrix a:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;det&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Inverse of matrix a:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;inv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Determinant of matrix a: 10.0
Inverse of matrix a:
[[ 0.4 -0.2]
 [-0.1  0.3]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Matrix Decompositions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;u&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lu&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LU decomposition of matrix a:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;P matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;L matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;U matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;u&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;u_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;vh&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;svd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Singular Value Decomposition of matrix a:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;U matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;u_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Singular values:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;V^H matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;vh&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;LU decomposition of matrix a:
P matrix:
[[1. 0.]
 [0. 1.]]

L matrix:
[[1.         0.        ]
 [0.33333333 1.        ]]

U matrix:
[[3.         2.        ]
 [0.         3.33333333]]

Singular Value Decomposition of matrix a:
U matrix:
[[-0.64074744 -0.76775173]
 [-0.76775173  0.64074744]]

Singular values:
[5.11667274 1.95439508]

V^H matrix:
[[-0.52573111 -0.85065081]
 [-0.85065081  0.52573111]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Optimisation
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;optimize&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;objective_function&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;return &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Scalar Function Minimisation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;min_result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;optimize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;minimize_scalar&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;objective_function&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Optimisation result:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Optimal x:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;min_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Objective function value at optimal x:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;min_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;fun&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Optimisation result:
Optimal x: 3.0
Objective function value at optimal x: 2.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Root Finding&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;root_result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;optimize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;root_scalar&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;bracket&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cube root of 2:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;root_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;root&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Cube root of 2: 1.259921
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Curve Fitting&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;x_data&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;y_data&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;7.2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;12.8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;21.1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;fit_params&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;_&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;optimize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;curve_fit&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x_data&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;y_data&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Fitted parameters (a, b):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fit_params&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Fitted parameters (a, b): [1.22931034 1.64413793]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Numerical Integration
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;integrate&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Numerical Integration of x^2 from 0 to 1&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;integral_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;error_estimate&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;integrate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;quad&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Definite integral of exp(-x^2) from 0 to 1:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Integral result:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;integral_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Error estimate:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;error_estimate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Definite integral of exp(-x^2) from 0 to 1:
Integral result: 0.333333
Error estimate: 3.700743415417189e-15
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Trapezoidal Integration for Sampled Data&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linspace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;trap_result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;integrate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;trapezoid&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Trapezoid result for sin(x):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;trap_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Trapezoid result for sin(x): 1.8961188979370398
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Solving a Simple ODE: y' = -0.5y&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;ode_solution&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;integrate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;solve_ivp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.5&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;t_span&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;y0&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;t_eval&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linspace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ODE t values:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ode_solution&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ODE y values:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ode_solution&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;ODE t values: [0. 1. 2. 3. 4. 5.]
ODE y values: [2.         1.21305368 0.73534013 0.44651426 0.2706912  0.16434549]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Interpolation Methods
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;interpolate&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;16&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;x_new&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linspace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Piecewise Interpolation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;linear_interp&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;interpolate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;interp1d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;cubic_interp&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;interpolate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;interp1d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;kind&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;cubic&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Linear interpolation:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;linear_interp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x_new&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cubic interpolation:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;cubic_interp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x_new&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Linear interpolation: [ 0.          0.44444444  0.88888889  2.          3.33333333  5.11111111
  7.33333333  9.77777778 12.88888889 16.        ]
Cubic interpolation: [ 0.          0.19753086  0.79012346  1.77777778  3.16049383  4.9382716
  7.11111111  9.67901235 12.64197531 16.        ]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Cubic Spline Interpolation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;spline&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;interpolate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;CubicSpline&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Spline value at x=2.5:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;spline&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;2.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Spline value at x=2.5: 6.25
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Statistical Analysis
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stats&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;sample&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;3.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;4.1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;5.8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;6.2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;7.1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;8.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Descriptive Statistics&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;description&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stats&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;describe&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;sample&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;count:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;description&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;min:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;description&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;minmax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;max:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;description&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;minmax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;mean:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;description&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;variance:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;description&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;variance&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;count: 10
min: 1.2
max: 8.0
mean: 4.61
variance: 4.796555555555555
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Hypothesis Testing&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;t_stat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;p_value&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stats&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;ttest_1samp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;sample&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;popmean&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;One-sample t-test:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;t_stat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;p_value&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;One-sample t-test: (np.float64(-0.5631185935851243), np.float64(0.5871066468209352))
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Probability Distribution Utilities&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Normal CDF at 1.96:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stats&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cdf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.96&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;95th percentile of normal distribution:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stats&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;ppf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.95&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Normal CDF at 1.96: 0.9750021048517795
95th percentile of normal distribution: 1.6448536269514722
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Correlation Analysis&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;correlation&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;corr_p_value&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stats&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;pearsonr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Pearson correlation:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;correlation&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Correlation p-value:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;corr_p_value&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Pearson correlation: 0.7745966692414834
Correlation p-value: 0.1240270626575546
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Fast Fourier Transform (FFT)
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fft&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;time_step&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.1&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;wave&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Forward FFT&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;frequency_domain&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fft&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;fft&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;wave&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;frequencies&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fft&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;fftfreq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;wave&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;time_step&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Frequencies:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;frequencies&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;FFT coefficients:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;frequency_domain&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Frequencies: [ 0.    1.25  2.5   3.75 -5.   -3.75 -2.5  -1.25]
FFT coefficients: [0.-0.j 0.+0.j 0.-4.j 0.+0.j 0.-0.j 0.-0.j 0.+4.j 0.-0.j]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Inverse FFT&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;reconstructed&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fft&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;ifft&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;frequency_domain&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Recovered signal:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;reconstructed&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;real&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Recovered signal: [ 0.  1.  0. -1.  0.  1.  0. -1.]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Signal Processing
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;signal&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linspace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;200&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;endpoint&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;waveform&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.5&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Low-pass Butterworth Filtering&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;signal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;butter&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.15&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;filtered&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;signal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;filtfilt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;waveform&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original first 5 samples:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;waveform&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Filtered first 5 samples:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;filtered&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original first 5 samples: [0.    0.45  0.785 0.93  0.882]
Filtered first 5 samples: [-0.008  0.175  0.346  0.493  0.614]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Peak Detection&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;peaks&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;properties&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;signal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;find_peaks&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;waveform&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;height&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Peak indices:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;peaks&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Peak heights:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;properties&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;peak_heights&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;][:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Peak indices: [ 12  52  92 132 172]
Peak heights: [1.427 1.427 1.427 1.427 1.427]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Cross-correlation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;correlation&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;signal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;correlate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;mode&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;full&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cross-correlation:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;correlation&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Cross-correlation: [0.5 2.  3.5 3.  0. ]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Sparse Matrix Computation
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sparse&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;dense&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Constructing Sparse Formats&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;csr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sparse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;csr_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;coo&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sparse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;coo_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;CSR matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;csr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Non-zero count:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;csr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nnz&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;CSR matrix:
 &amp;lt;Compressed Sparse Row sparse matrix of dtype 'int64'
    with 5 stored elements and shape (4, 4)&amp;gt;
  Coords    Values
  (0, 2)    3
  (1, 0)    4
  (2, 2)    5
  (2, 3)    7
  (3, 1)    2

Non-zero count: 5
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Sparse Matrix Operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;vector&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;product&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;csr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;vector&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sparse matrix-vector product:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;product&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;identity&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sparse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;eye&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;format&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;csr&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Identity sparse matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;identity&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;toarray&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Sparse matrix-vector product: [ 9  4 43  4]
Identity sparse matrix:
 [[1. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Spatial Algorithms
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;spatial&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;points&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;1.8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;KD-tree Nearest-neighbour Search&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;tree&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;spatial&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;KDTree&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;distance&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;index&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;tree&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;query&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;1.1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Nearest point index:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Nearest point:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Distance:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;distance&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Nearest point index: 1
Nearest point: [1. 1.]
Distance: 0.14142135623730953
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Pairwise Distance Computation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;distance_matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;spatial&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;distance&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cdist&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Distance matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;distance_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Distance matrix:
 [[2.062 2.062 2.343]
 [1.118 1.118 0.943]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Convex Hull Construction&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;hull&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;spatial&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;ConvexHull&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Convex hull vertex indices:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hull&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;vertices&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Convex hull vertex indices: [0 2 4 3]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Image Processing
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ndimage&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;test_image&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;16&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Filtering and Geometric Transforms&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;blurred&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ndimage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;gaussian_filter&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;test_image&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sigma&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;edges&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ndimage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sobel&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;test_image&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;rotated&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ndimage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rotate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;test_image&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;45&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original image:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;test_image&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Blurred image:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;blurred&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Vertical Sobel edges:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;edges&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Rotated image:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;rotated&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original image:
 [[ 0.  1.  2.  3.]
 [ 4.  5.  6.  7.]
 [ 8.  9. 10. 11.]
 [12. 13. 14. 15.]]

Blurred image:
 [[ 2.13  2.77  3.64  4.28]
 [ 4.68  5.32  6.19  6.83]
 [ 8.17  8.81  9.68 10.32]
 [10.72 11.36 12.23 12.87]]

Vertical Sobel edges:
 [[16. 16. 16. 16.]
 [32. 32. 32. 32.]
 [32. 32. 32. 32.]
 [16. 16. 16. 16.]]

Rotated image:
 [[ 0.    2.32  5.92  0.  ]
 [ 0.78  4.43  8.27 12.06]
 [ 2.94  6.73 10.57 14.22]
 [ 0.    9.08 12.68  0.  ]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Connected-component Labelling&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;mask&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;labels&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;num_features&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ndimage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;label&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mask&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Labeled components:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;labels&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Number of features:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;num_features&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Labeled components:
 [[1 0 0]
 [1 1 0]
 [0 0 2]]
Number of features: 2
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Clustering Methods
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scipy.cluster&lt;/span&gt; &lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hierarchy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;vq&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;0.9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;3.1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;3.2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;8.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;8.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Hierarchical Clustering&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;linkage_matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hierarchy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linkage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;method&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;ward&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;cluster_labels&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hierarchy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;fcluster&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linkage_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;2.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;criterion&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;distance&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cluster labels from hierarchy:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;cluster_labels&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Cluster labels from hierarchy: [1 1 2 2 3]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;K-means-style Vector Quantisation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;centroids&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;distortion&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;vq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;kmeans&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;codes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;distances&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;vq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;vq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;centroids&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Centroids:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;centroids&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Distortion:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;distortion&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Assigned cluster codes:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;codes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Distances to centroids:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;distances&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;




&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Centroids:&lt;br&gt;
 [[2.1   1.975]&lt;br&gt;
 [8.    8.   ]]&lt;br&gt;
Distortion: 1.1499690274985555&lt;br&gt;
Assigned cluster codes: [0 0 0 0 1]&lt;br&gt;
Distances to centroids: [1.47  1.402 1.441 1.437 0.   ]&lt;br&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
&lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  Conclusion&lt;br&gt;
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;SciPy provides a coherent and mature toolkit for scientific computing in Python, extending NumPy with specialised algorithms for optimisation, integration, interpolation, statistics, signal processing, sparse matrices, spatial analysis, image processing, and clustering. Across the examples in this notebook, a consistent workflow emerges: represent data as arrays, select an appropriate SciPy submodule, and apply high-level numerical routines through clear and reproducible code.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;In practical settings, SciPy is most effective when used as part of the broader scientific Python ecosystem. NumPy supports efficient array operations, while libraries such as Matplotlib and pandas complement SciPy through visualisation and structured data analysis. Collectively, these tools support reliable problem solving in research and professional environments where numerical accuracy, computational performance, and maintainability are all essential.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;For further study, a productive next step is to select one domain-relevant submodule, for example &lt;code&gt;scipy.optimize&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;scipy.stats&lt;/code&gt;, or &lt;code&gt;scipy.signal&lt;/code&gt;, and examine its API in greater depth using real datasets and systematic parameter tuning. This focused approach develops both practical intuition and methodological confidence, helping to translate foundational examples into robust analytical workflows.&lt;/p&gt;

</description>
      <category>python</category>
      <category>scipy</category>
      <category>machinelearning</category>
    </item>
    <item>
      <title>Python Pandas Library</title>
      <dc:creator>michal puzanov</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 04 Aug 2026 09:49:33 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-pandas-library-1055</link>
      <guid>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-pandas-library-1055</guid>
      <description>&lt;p&gt;Pandas is an open-source library for data analysis and manipulation in Python. It provides fast, flexible and expressive data structures for working with relational and labelled data. Originally developed by Wes McKinney in 2008, it has become a foundational tool in modern data science and serves as a highly programmable analogue to spreadsheet software.&lt;/p&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Key characteristics
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;NumPy foundation:&lt;/strong&gt; Built on top of NumPy, it inherits highly optimised, array-based computational performance.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Label-driven alignment:&lt;/strong&gt; Data are automatically aligned according to explicit row and column labels, thereby improving the reliability of calculations involving partially mismatched datasets.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Heterogeneous typing:&lt;/strong&gt; Unlike strict numerical arrays, Pandas can accommodate mixed data types, including integers, strings, floats and booleans, within a single tabular structure.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Missing-data resilience:&lt;/strong&gt; It provides native support for detecting, representing and handling missing values, such as NaN.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Core data structures
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Series:&lt;/strong&gt; A one-dimensional labelled array capable of holding any data type. In practical terms, it resembles a single column in a spreadsheet.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;DataFrame:&lt;/strong&gt; A two-dimensional tabular data structure with labelled rows and columns. It may be regarded as a collection of Series sharing a common index, analogous to a table in SQL or a worksheet in Excel.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Core features and capabilities
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Robust input/output parsing:&lt;/strong&gt; Pandas supports efficient reading and writing across multiple formats, including CSV, Excel, SQL databases, JSON and Parquet.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Advanced data cleaning:&lt;/strong&gt; Built-in methods enable users to identify, filter and remove duplicates, and to impute missing values.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Flexible wrangling and reshaping:&lt;/strong&gt; The library facilitates pivoting, melting, slicing and subsetting operations based on conditional logic.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;High-performance merging:&lt;/strong&gt; Relational operations such as inner, outer, left and right joins, as well as concatenation, can be executed in concise code.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Split-apply-combine (GroupBy):&lt;/strong&gt; Data may be grouped by specified criteria and summarised using aggregate operations such as sums, averages and custom calculations.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Time-series functionality:&lt;/strong&gt; Pandas provides specialised tools for handling dates, converting time zones, generating date ranges and resampling time-stamped data.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Integrated plotting:&lt;/strong&gt; It offers Matplotlib-based plotting utilities, enabling the rapid visualisation of tabular data with the .plot() interface.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;p&gt;Time-series functionality and integrated plotting are not covered in this article.&lt;/p&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Practical examples
&lt;/h2&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Installation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Using pip:&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;pip install pandas&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;Using conda:&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;conda install pandas&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;Using poetry:&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;poetry add pandas&lt;/pre&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Verify the installation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;The following script may be used to confirm that pandas has been installed correctly.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pandas&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__version__&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;3.0.5
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Creating DataFrame
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;from dictionary&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bob&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;35&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city
0    Alice   25      NYC
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;from dictionary using NumPy&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;numpy&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;df_dict&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bob&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linspace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;35&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;num&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dict&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city
0    Alice   25      NYC
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;from list of lists&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_list&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;
    &lt;span class="p"&gt;[[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bob&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;35&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]],&lt;/span&gt; 
    &lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_list&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city
0    Alice   25      NYC
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;from ndarray&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_ndarray&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bob&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;35&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]]),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_ndarray&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name age     city
0    Alice  25      NYC
1      Bob  30       LA
2  Charlie  35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Data inspection and information
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;basic info&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Shape: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# (rows, columns)
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Column names: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tolist&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Data types:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtypes&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DataFrame Info:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;info&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Shape: (3, 3)
Column names: ['name', 'age', 'city']
Data types:
name      str
age     int64
city      str
dtype: object

&amp;lt;class 'pandas.DataFrame'&amp;gt;
RangeIndex: 3 entries, 0 to 2
Data columns (total 3 columns):
 #   Column  Non-Null Count  Dtype
---  ------  --------------  -----
 0   name    3 non-null      str  
 1   age     3 non-null      int64
 2   city    3 non-null      str  
dtypes: int64(1), str(2)
memory usage: 204.0 bytes
DataFrame Info:
None
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;head and tail&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;First default number of rows:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;First 2 rows:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Last default number of rows:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tail&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Last 2 rows:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tail&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;First default number of rows:
      name  age     city
0    Alice   25      NYC
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago

First 2 rows:
    name  age city
0  Alice   25  NYC
1    Bob   30   LA

Last default number of rows:
      name  age     city
0    Alice   25      NYC
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago

Last 2 rows:
      name  age     city
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;descriptive statistics for numerical columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;describe&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;        age
count   3.0
mean   30.0
std     5.0
min    25.0
25%    27.5
50%    30.0
75%    32.5
max    35.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;descriptive statistics for all columns with transpose layout&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;describe&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;include&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;all&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;T&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;     count unique    top freq  mean  std   min   25%   50%   75%   max
name     3      3  Alice    1   NaN  NaN   NaN   NaN   NaN   NaN   NaN
age    3.0    NaN    NaN  NaN  30.0  5.0  25.0  27.5  30.0  32.5  35.0
city     3      3    NYC    1   NaN  NaN   NaN   NaN   NaN   NaN   NaN
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;unique and missing values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Unique values in &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unique&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Null values:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isnull&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;().&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Unique values in 'name':
 &amp;lt;StringArray&amp;gt;
['Alice', 'Bob', 'Charlie']
Length: 3, dtype: str

Null values:
 name    0
age     0
city    0
dtype: int64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Selecting data by columns and rows
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;select column - returns Series&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0      Alice
1        Bob
2    Charlie
Name: name, dtype: str
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;select multiple columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age
0    Alice   25
1      Bob   30
2  Charlie   35
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;select by position (iloc)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Select first 2 rows, first 2 columns (iloc):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;iloc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Select first 2 rows, first 2 columns (iloc):
    name  age
0  Alice   25
1    Bob   30
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;select by label (loc)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Select by label using loc:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# First row
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# First 2 rows, specific columns
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Select by label using loc:
name    Alice
age        25
city      NYC
Name: 0, dtype: object
    name  age
0  Alice   25
1    Bob   30
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Filtering and conditional selection
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;simple filter&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;multiple conditions with AND&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Age &amp;gt; 25 AND city == &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Age &amp;gt; 25 AND city == 'LA':
  name  age city
1  Bob   30   LA
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;multiple conditions with OR&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Age == 25 OR city == &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Age == 25 OR city == 'Chicago':
      name  age     city
0    Alice   25      NYC
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;multiple values using list&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;City in [&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;, &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;City in ['NYC', 'Chicago']:
      name  age     city
0    Alice   25      NYC
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;string filtering&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;City starts with &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;L&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;startswith&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;L&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;City starts with 'L':
  name  age city
1  Bob   30   LA
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;filter using query method&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;query&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age &amp;gt; 25&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Adding and modifying columns
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;It is good practice to avoid modifying the original DataFrame when adding, deleting or altering data. For this reason, a deep copy of the DataFrame is used in the examples that follow.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;hard copy dataframe&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Copy of Original DataFrame: &lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Copy of Original DataFrame: 
      name  age     city
0    Alice   25      NYC
1      Bob   30       LA
2  Charlie   35  Chicago
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;add new column&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age_next_year&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city  age_next_year
0    Alice   25      NYC             26
1      Bob   30       LA             31
2  Charlie   35  Chicago             36
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;modify existing column with lambda function&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age_group&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Young&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Older&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city  age_next_year age_group
0    Alice   25      NYC             26     Young
1      Bob   30       LA             31     Older
2  Charlie   35  Chicago             36     Older
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;conditional assignment (using np.where)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;status&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;where&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Senior&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Junior&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city  age_next_year age_group  status
0    Alice   25      NYC             26     Young  Junior
1      Bob   30       LA             31     Older  Senior
2  Charlie   35  Chicago             36     Older  Senior
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;rename columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rename&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;full_name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;location&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rename&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;full_name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;location&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;},&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;inplace&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Rename columns:
  full_name  age location  age_next_year age_group  status
0     Alice   25      NYC             26     Young  Junior
1       Bob   30       LA             31     Older  Senior
2   Charlie   35  Chicago             36     Older  Senior
Rename columns back using inplace:
      name  age     city  age_next_year age_group  status
0    Alice   25      NYC             26     Young  Junior
1      Bob   30       LA             31     Older  Senior
2  Charlie   35  Chicago             36     Older  Senior
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;drop columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dropped&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;drop&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dropped&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age  age_next_year age_group  status
0    Alice   25             26     Young  Junior
1      Bob   30             31     Older  Senior
2  Charlie   35             36     Older  Senior
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Data cleaning and missing values
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe with missing values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;None&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;None&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nan&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;40&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;city&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NYC&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="bp"&gt;None&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Chicago&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;LA&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;DataFrame with missing values:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;DataFrame with missing values:
      name   age     city
0    Alice  25.0      NYC
1      NaN  30.0      NaN
2  Charlie   NaN  Chicago
3      NaN  40.0       LA
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;check for missing values using info&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;info&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;&amp;lt;class 'pandas.DataFrame'&amp;gt;
RangeIndex: 4 entries, 0 to 3
Data columns (total 3 columns):
 #   Column  Non-Null Count  Dtype  
---  ------  --------------  -----  
 0   name    2 non-null      str    
 1   age     3 non-null      float64
 2   city    3 non-null      str    
dtypes: float64(1), str(2)
memory usage: 228.0 bytes
None
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;There are four records in the sample DataFrame. The 'name' column contains two non-null values, while the 'age' and 'city' columns contain three non-null values each.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Check for missing values:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isnull&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Check for missing values:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isnull&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;().&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Check for missing values:
    name    age   city
0  False  False  False
1   True  False   True
2  False   True  False
3   True  False  False

Check for missing values:
name    2
age     1
city    1
dtype: int64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;drop rows with missing values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# Drop rows with any missing values
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;dropna&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Drop rows where specific column is missing
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;dropna&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;subset&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Drop rows with missing values:
    name   age city
0  Alice  25.0  NYC

Drop rows where 'age' is missing:
    name   age city
0  Alice  25.0  NYC
1    NaN  30.0  NaN
3    NaN  40.0   LA
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;fill missing values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# Fill missing values with 0
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;fillna&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Fill missing values with forward fill
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;ffill&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Fill with mean
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;fillna&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_missing&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name   age     city
0    Alice  25.0      NYC
1        0  30.0        0
2  Charlie   0.0  Chicago
3        0  40.0       LA

      name   age     city
0    Alice  25.0      NYC
1    Alice  30.0      NYC
2  Charlie  30.0  Chicago
3  Charlie  40.0       LA

      name        age     city
0    Alice  25.000000      NYC
1      NaN  30.000000      NaN
2  Charlie  31.666667  Chicago
3      NaN  40.000000       LA
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Grouping and aggregation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;IT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;IT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;employee&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bob&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;David&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Eve&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Frank&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;50000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;55000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;75000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;75000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;45000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;48000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;bonus&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;12000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  department employee  salary  bonus
0      Sales    Alice   50000   5000
1      Sales      Bob   55000   6000
2         IT  Charlie   75000  10000
3         IT    David   75000  12000
4         HR      Eve   45000   3000
5         HR    Frank   48000   2000
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;group by single column&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;groupby&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;department
HR       46500.0
IT       75000.0
Sales    52500.0
Name: salary, dtype: float64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;group by and aggregate multiple columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;agg_result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;groupby&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;agg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;count&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;bonus&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;agg_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;             salary                  bonus
               mean     sum count     mean
department                                
HR          46500.0   93000     2   2500.0
IT          75000.0  150000     2  11000.0
Sales       52500.0  105000     2   5500.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;custom aggregation names&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;groupby&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;agg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;avg_salary&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;total_bonus&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;bonus&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;count&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;employee&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;count&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;            avg_salary  total_bonus  count
department                                
HR             46500.0         5000      2
IT             75000.0        22000      2
Sales          52500.0        11000      2
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;group by multiple columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;year&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2023&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2023&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2024&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2024&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2023&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2024&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;groupby&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;year&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;department  year
HR          2023    45000.0
            2024    48000.0
IT          2024    75000.0
Sales       2023    52500.0
Name: salary, dtype: float64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Sorting and ranking
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sort by single column ascending&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  department employee  salary  bonus  year
4         HR      Eve   45000   3000  2023
5         HR    Frank   48000   2000  2024
0      Sales    Alice   50000   5000  2023
1      Sales      Bob   55000   6000  2023
3         IT    David   75000  12000  2024
2         IT  Charlie   75000  10000  2024
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sort by single column descending&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ascending&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  department employee  salary  bonus  year
3         IT    David   75000  12000  2024
2         IT  Charlie   75000  10000  2024
1      Sales      Bob   55000   6000  2023
0      Sales    Alice   50000   5000  2023
5         HR    Frank   48000   2000  2024
4         HR      Eve   45000   3000  2023
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sort by multiple columns&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  department employee  salary  bonus  year
4         HR      Eve   45000   3000  2023
5         HR    Frank   48000   2000  2024
2         IT  Charlie   75000  10000  2024
3         IT    David   75000  12000  2024
0      Sales    Alice   50000   5000  2023
1      Sales      Bob   55000   6000  2023
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sort by index&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# create a new DataFrame with 'employee' as the index
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_index&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;set_index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;employee&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort_index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;         department  salary  bonus  year
employee                                
Alice         Sales   50000   5000  2023
Bob           Sales   55000   6000  2023
Charlie          IT   75000  10000  2024
David            IT   75000  12000  2024
Eve              HR   45000   3000  2023
Frank            HR   48000   2000  2024
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;ranking&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary_rank&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rank&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ascending&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;employee&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary_rank&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  employee  salary  salary_rank
0    Alice   50000          4.0
1      Bob   55000          3.0
2  Charlie   75000          1.5
3    David   75000          1.5
4      Eve   45000          6.0
5    Frank   48000          5.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;dense ranking&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary_dense_rank&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rank&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;method&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ascending&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_sales&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;employee&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary_dense_rank&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  employee  salary  salary_dense_rank
0    Alice   50000                3.0
1      Bob   55000                2.0
2  Charlie   75000                1.0
3    David   75000                1.0
4      Eve   45000                5.0
5    Frank   48000                4.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Merging and joining DataFrames
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframes df1, df2 and df3&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Bob&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Charlie&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;department&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;IT&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HR&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;df2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;50000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;70000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;45000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;bonus&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id     name department
0   1    Alice      Sales
1   2      Bob         IT
2   3  Charlie         HR

   id  salary  bonus
0   1   50000   5000
1   2   70000  10000
2   3   45000   3000
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;inner join (intersection)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;merge&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;on&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id     name department  salary  bonus
0   1    Alice      Sales   50000   5000
1   2      Bob         IT   70000  10000
2   3  Charlie         HR   45000   3000
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;left join&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df3&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;salary&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;50000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;70000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;80000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;merge&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;on&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;how&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;left&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id     name department   salary
0   1    Alice      Sales  50000.0
1   2      Bob         IT  70000.0
2   3  Charlie         HR      NaN
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;right join&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;merge&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;on&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;how&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;right&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id   name department  salary
0   1  Alice      Sales   50000
1   2    Bob         IT   70000
2   4    NaN        NaN   80000
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;outer join (union)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;merge&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;on&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;id&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;how&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;outer&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id     name department   salary
0   1    Alice      Sales  50000.0
1   2      Bob         IT  70000.0
2   3  Charlie         HR      NaN
3   4      NaN        NaN  80000.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;concatenate vertically&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;concat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ignore_index&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id     name department
0   1    Alice      Sales
1   2      Bob         IT
2   3  Charlie         HR
3   1    Alice      Sales
4   2      Bob         IT
5   3  Charlie         HR
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;concatenate horizontally&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;concat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   id     name department  id  salary  bonus
0   1    Alice      Sales   1   50000   5000
1   2      Bob         IT   2   70000  10000
2   3  Charlie         HR   3   45000   3000
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Reshaping data using pivot tables
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe1&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_pivot&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;product&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;month&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Jan&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Feb&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Jan&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Feb&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Jan&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Feb&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;150&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;200&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;250&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;300&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;350&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_pivot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  product month  sales
0       A   Jan    100
1       A   Feb    150
2       B   Jan    200
3       B   Feb    250
4       C   Jan    300
5       C   Feb    350
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;pivot table&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;pivot&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_pivot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;pivot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;product&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;month&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pivot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;month    Feb  Jan
product          
A        150  100
B        250  200
C        350  300
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe2&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_pivot2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;region&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;North&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;South&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;North&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;South&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;North&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;South&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;150&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;120&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;200&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;250&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;300&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_pivot2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  category region  sales
0        A  North    100
1        A  South    150
2        A  North    120
3        B  South    200
4        B  North    250
5        B  South    300
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;pivot with aggregation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;pivot_agg&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_pivot2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;pivot_table&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; 
    &lt;span class="n"&gt;columns&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;region&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; 
    &lt;span class="n"&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; 
    &lt;span class="n"&gt;aggfunc&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pivot_agg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;region    North  South
category              
A           220    150
B           250    500
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;unstack&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_stacked&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_pivot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;set_index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;product&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;month&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;sales&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_unstacked&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_stacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unstack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_stacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_unstacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;product  month
A        Jan      100
         Feb      150
B        Jan      200
         Feb      250
C        Jan      300
         Feb      350
Name: sales, dtype: int64

month    Feb  Jan
product          
A        150  100
B        250  200
C        350  300
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;melt (unpivot)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_melted&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;melt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_unstacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reset_index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;id_vars&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;product&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;var_name&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;variable&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;value_name&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;value&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_melted&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;  product variable  value
0       A      Feb    150
1       B      Feb    250
2       C      Feb    350
3       A      Jan    100
4       B      Jan    200
5       C      Jan    300
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  String operations
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;alice smith&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;bob jones&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;charlie brown&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;email&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;alice@email.com&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;bob@email.com&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;charlie@email.com&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;            name              email
0    alice smith    alice@email.com
1      bob jones      bob@email.com
2  charlie brown  charlie@email.com
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;string upper, title case&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;upper&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;title&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0      ALICE SMITH
1        BOB JONES
2    CHARLIE BROWN
Name: name, dtype: str

0      Alice Smith
1        Bob Jones
2    Charlie Brown
Name: name, dtype: str
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;string lenght&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0    11
1     9
2    13
Name: name, dtype: int64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;string contains&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;contains&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;alice&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;          name            email
0  alice smith  alice@email.com
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;extract part of string&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;split&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;split&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0      alice
1        bob
2    charlie
Name: name, dtype: object

0    smith
1    jones
2    brown
Name: name, dtype: object
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;replace part of string&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;replace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;smith&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Smith&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0      alice Smith
1        bob jones
2    charlie brown
Name: name, dtype: str
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;extract digits from string&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_codes&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A123&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B456&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;C789&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]})&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_codes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;df_codes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_codes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;replace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;\D&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;''&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;regex&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_codes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;   code
0  A123
1  B456
2  C789

  code
0  123
1  456
2  789
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;get domain from email address&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;email&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;extract&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;@([a-z]+)\.com&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;       0
0  email
1  email
2  email
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Datetime operations
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2024-01-15&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2024-02-20&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2024-03-10&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;value&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;150&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;200&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtypes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;         date  value
0  2024-01-15    100
1  2024-02-20    150
2  2024-03-10    200
date       str
value    int64
dtype: object
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;convert to datetime type&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;to_datetime&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtypes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;        date  value
0 2024-01-15    100
1 2024-02-20    150
2 2024-03-10    200
date     datetime64[us]
value             int64
dtype: object
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;extract components&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;year&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;year&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;month&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;month&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;day&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;day&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;day_name&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;day_name&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;        date  value  year  month  day day_name
0 2024-01-15    100  2024      1   15   Monday
1 2024-02-20    150  2024      2   20  Tuesday
2 2024-03-10    200  2024      3   10   Sunday
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;date add 10 days&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;Timedelta&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;days&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0   2024-01-25
1   2024-03-01
2   2024-03-20
Name: date, dtype: datetime64[us]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;date range 5 days&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;date_range&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;date_range&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2024-01-01&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;periods&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;freq&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;date_range&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;DatetimeIndex(['2024-01-01', '2024-01-02', '2024-01-03', '2024-01-04',
               '2024-01-05'],
              dtype='datetime64[us]', freq='D')
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;filter by date&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;start_date&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;to_datetime&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2024-02-01&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;end_date&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;to_datetime&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2024-03-01&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_filtered&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;start_date&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_dates&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;date&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;end_date&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)]&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_filtered&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;        date  value  year  month  day day_name
1 2024-02-20    150  2024      2   20  Tuesday
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Mathematical and statistical operations
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;sample dataframe&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;40&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;15&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;    A   B  C
0  10   5  1
1  20  10  2
2  30  15  3
3  40  20  4
4  50  25  5
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;basic statistics&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Mean: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Median: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;median&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Std Dev: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Min: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;min&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Max: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;max&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sum: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Mean: 30.0
Median: 30.0
Std Dev: 15.811388300841896
Min: 10
Max: 50
Sum: 150
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;percentiles&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;25th percentile: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;quantile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;75th percentile: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;quantile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.75&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;25th percentile: 20.0
75th percentile: 40.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;correlation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;corr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;     A    B    C
A  1.0  1.0  1.0
B  1.0  1.0  1.0
C  1.0  1.0  1.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;covariance&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cov&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;       A      B     C
A  250.0  125.0  25.0
B  125.0   62.5  12.5
C   25.0   12.5   2.5
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;arithmetic operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A_add_B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A_subtract_B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A_squared&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;    A   B  C  A_add_B  A_subtract_B  A_squared
0  10   5  1       15             5        100
1  20  10  2       30            10        400
2  30  15  3       45            15        900
3  40  20  4       60            20       1600
4  50  25  5       75            25       2500
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;apply numpy function&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;sqrt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;0    3.162278
1    4.472136
2    5.477226
3    6.324555
4    7.071068
Name: A, dtype: float64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;cumulative operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cumulative sum of A:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cumsum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cumulative product of A:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_math&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cumprod&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Cumulative sum of A:
0     10
1     30
2     60
3    100
4    150
Name: A, dtype: int64

Cumulative product of A:
0          10
1         200
2        6000
3      240000
4    12000000
Name: A, dtype: int64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Useful tips and best practices
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Create a copy to avoid accidental overwriting&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_copy&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;use inplace carefully&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_inplace&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]})&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_inplace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;inplace&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Vectorised operations are generally faster than apply/loops&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;df_large&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;range&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)})&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Slow: using apply
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result_slow&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_large&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;time_slow&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Fast: vectorized
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result_fast&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_large&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;time_fast&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  Apply time: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;time_slow&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  Vectorized time: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;time_fast&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;✓ Vectorized operations are faster
  Apply time: 0.010587s
  Vectorized time: 0.000676s
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;use groupby instead of loops&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_grouped&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;group&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;value&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_grouped&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;groupby&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;group&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;value&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;✓ Use groupby for group operations (not loops)
group
A    3
B    7
Name: value, dtype: int64
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;For memory efficiency, categorical values may be preferable for repeated string data&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;df_mem&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nc"&gt;DataFrame&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;({&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;B&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;✓ Use categorical for repeated string values&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  Object dtype: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_mem&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;memory_usage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;deep&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;df_mem&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;df_mem&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;astype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  Categorical: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df_mem&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;category&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;memory_usage&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;deep&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;✓ Use categorical for repeated string values
  Object dtype: 200132 bytes
  Categorical: 4232 bytes
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;chaining operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;df&lt;/span&gt;
  &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;query&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age &amp;gt; 25&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
  &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
  &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;assign&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;age_group&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Senior&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
  &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;age&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ascending&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;




&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;      name  age     city age_group&lt;br&gt;
2  Charlie   35  Chicago    Senior&lt;br&gt;
1      Bob   30       LA    Senior&lt;br&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
&lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  Conclusion&lt;br&gt;
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;Pandas is one of the most practical and widely used libraries for data analysis in Python. This tutorial has introduced the core ideas behind creating and inspecting DataFrames, selecting and filtering data, cleaning missing values, grouping observations, and combining datasets from different sources.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;A major strength of Pandas lies in its ability to make data manipulation both readable and efficient. With a small set of intuitive methods, it becomes straightforward to transform raw data into a structure suitable for exploration, reporting, or further analysis. These capabilities are especially valuable in real-world workflows where datasets are often messy, incomplete, or spread across multiple files.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;To build confidence with Pandas, regular practice is essential. Readers are encouraged to experiment with the methods shown here on their own datasets, compare different approaches for the same task, and gradually explore more advanced features such as time-series handling, custom aggregations, and multi-index operations. In this way, the foundations introduced in this article can grow into a deeper and more flexible understanding of data analysis in Python.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Did this article help you? Let me know in the comments below, and don’t forget to drop a like if you enjoyed the read! Thank you.&lt;/p&gt;

</description>
      <category>python</category>
      <category>pandas</category>
      <category>machinelearning</category>
    </item>
    <item>
      <title>Python NumPy Library</title>
      <dc:creator>michal puzanov</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 04 Aug 2026 09:45:14 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-numpy-library-2heb</link>
      <guid>https://dev.to/michal_puzanov_1a085094b3/python-numpy-library-2heb</guid>
      <description>&lt;p&gt;NumPy (Numerical Python) is a foundational open-source Python library for numerical and mathematical computation.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;It introduces the N-dimensional array (&lt;code&gt;ndarray&lt;/code&gt;), a high-performance data structure for storing and manipulating large datasets efficiently. NumPy forms the computational foundation of the Python data-science ecosystem; major libraries such as Pandas, SciPy, scikit-learn, and TensorFlow build directly upon it.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This tutorial is designed to provide a concise yet practical overview of NumPy and to support day-to-day technical work through clear, task-oriented examples.&lt;/p&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Key characteristics
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;High performance:&lt;/strong&gt; NumPy operations are implemented in highly optimised C, enabling many numerical workloads to run substantially faster than equivalent operations on standard Python lists.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Vectorisation:&lt;/strong&gt; NumPy reduces reliance on explicit Python loops by applying operations across entire arrays in a single expression.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Memory efficiency:&lt;/strong&gt; NumPy arrays store homogeneous data in contiguous memory blocks, typically reducing memory overhead relative to Python lists.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Core features and capabilities
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;NumPy provides a broad suite of tools for numerical computation, including:&lt;/p&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Multidimensional arrays:&lt;/strong&gt; Creation and manipulation of 1D vectors, 2D matrices, and higher-dimensional structures.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Broadcasting:&lt;/strong&gt; Arithmetic operations between arrays of different, but compatible, shapes.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Linear algebra:&lt;/strong&gt; Built-in routines for matrix multiplication, determinants, inverses, and systems of linear equations.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Random number generation:&lt;/strong&gt; Utilities for generating random samples from common statistical distributions.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Mathematical functions:&lt;/strong&gt; Fast element-wise operations for trigonometric, logarithmic, exponential, and statistical calculations (for example, mean, median, and standard deviation).&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Python lists vs NumPy ndarrays
&lt;/h2&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;Python lists&lt;/strong&gt; can store heterogeneous data types (for example, strings, integers, and objects) in a single container. This flexibility is useful, but lists are comparatively inefficient for numerical computation.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;strong&gt;NumPy ndarrays&lt;/strong&gt; are homogeneous (all elements share the same data type). This design supports efficient vectorised operations and improved memory efficiency.&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Practical examples
&lt;/h2&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Installation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Using pip&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;pip install numpy
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Using conda&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;conda install numpy
&lt;/pre&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Using poetry&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;poetry add numpy
&lt;/pre&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Verify the installation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;The following test script can be used to confirm that NumPy has been installed correctly.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;numpy&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Check NumPy version
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NumPy version: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;__version__&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;NumPy version: 2.5.1
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  &lt;code&gt;Ndarray&lt;/code&gt; creation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;This section demonstrates several standard methods for creating NumPy arrays.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;One-dimensional ndarray&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr1d&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;From list:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr1d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;From list: [1 2 3 4 5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Two-dimensional ndarray&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr2d&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2D array:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;2D array:
 [[1 2 3]
 [4 5 6]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Zero-filled and one-filled arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;zeros&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Zeros:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;ones&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;ones&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Ones:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ones&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Zeros: [0. 0. 0. 0. 0.]

Ones:
 [[1. 1. 1.]
 [1. 1. 1.]
 [1. 1. 1.]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Range-based and evenly spaced sequences&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;range_arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Range (0 to 10, step 2):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;range_arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;linspace_arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;linspace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Linspace (0 to 10, 5 points):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;linspace_arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Range (0 to 10, step 2): [0 2 4 6 8]

Linspace (0 to 10, 5 points): [ 0.   2.5  5.   7.5 10. ]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Identity and uninitialised arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# create 2D identity matrix
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;identity&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;eye&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Identity matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;identity&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# create 2D array with random garbage values, it is faster than random.rand() and random.randn()
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;empty&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;empty&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Empty array shape:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;empty&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Identity matrix:
 [[1. 0. 0.]
 [0. 1. 0.]
 [0. 0. 1.]]

Empty array shape: (2, 2)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Randomly generated arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# create 2D array with random values between 0 and 1
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random_arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Random array (0-1):&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;random_arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# create 2D array with random integers between 1 and 10
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random_int&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;randint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Random integers (1-10):&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;random_int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Random array (0-1):
 [[0.55874991 0.81386435 0.31782834]
 [0.39704509 0.89016825 0.82541621]
 [0.10668708 0.15977588 0.65121931]]

Random integers (1-10):
 [[2 2 9]
 [8 4 4]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  &lt;code&gt;Ndarray&lt;/code&gt; properties and attributes
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reference array&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Array properties&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Shape:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Dimensions:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ndim&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Size (total elements):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Data type:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Item size (bytes):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;itemsize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Strides:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;strides&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Shape: (2, 3)
Dimensions: 2
Size (total elements): 6
Data type: int64
Item size (bytes): 8
Strides: (24, 8)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reshaping arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;reshaped&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Reshaped to (3, 2):&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;reshaped&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Reshaped to (3, 2):
 [[1 2]
 [3 4]
 [5 6]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Flattening arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;flattened&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;flatten&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Flattened:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;flattened&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Flattened: [1 2 3 4 5 6]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Copy versus view&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_copy&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_view&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;999&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Copy modified:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;888&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original after view modified:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;View modified:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original: 1
Copy modified: 999
Original after view modified: 888
View modified: 888
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;A view is typically faster than creating a copy, but it shares underlying data with the original ndarray. Consequently, modifying values through a view also modifies the original array. Views are particularly useful when adjusting shape or data-type representations without duplicating data.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Changing the shape of a view&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# 1. Create a flat 1D original array
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;40&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;60&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 2. Create a view and change its dimensions to a 2x3 matrix
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix_view&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 3. Check the shapes
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original Shape:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;View Shape:    &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix_view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original Array:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Matrix View:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix_view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original Shape: (6,)
View Shape:     (2, 3)

Original Array:
 [10 20 30 40 50 60]

Matrix View:
 [[10 20 30]
 [40 50 60]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Changing the data type representation of a view&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# 1. Create a flat 1D original array
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;40&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;60&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 2. View the exact same memory bytes as 16-bit integers
# Because 16-bit is half the size of 64-bit, each number splits into four!
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix_view&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;int16&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# 3. Check the shapes
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original dtype:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;View dtype:    &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix_view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original Array:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Matrix View:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix_view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original dtype: int64
View dtype:     int16

Original Array:
 [10 20 30 40 50 60]

Matrix View:
 [10  0  0  0 20  0  0  0 30  0  0  0 40  0  0  0 50  0  0  0 60  0  0  0]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Indexing, slicing, and &lt;code&gt;where&lt;/code&gt; conditions
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reference arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;24&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original 1D:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2D array:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original 1D: [ 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19]

2D array:
 [[ 0  1  2  3  4  5]
 [ 6  7  8  9 10 11]
 [12 13 14 15 16 17]
 [18 19 20 21 22 23]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Basic indexing&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Element at index 5:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Element at [0, 2]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;First row:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Last column:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Element at index 5: 5
Element at [0, 2]: 2
First row: [0 1 2 3 4 5]
Last column: [ 5 11 17 23]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Boolean indexing&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;mask&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;15&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Arr &amp;gt; 10 and &amp;lt; 15:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mask&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Arr &amp;gt; 10 and &amp;lt; 15: [11 12 13 14]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Fancy indexing through explicit index selection&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;indices&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;15&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arr[[0, 5, 10, 15]]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;indices&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;arr[[0, 5, 10, 15]]: [ 0  5 10 15]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Slicing operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arr[5:10]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arr[::2]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[::&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Every 2nd element
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arr[::-1]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[::&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Reversed
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;arr[5:10]: [5 6 7 8 9]
arr[::2]: [ 0  2  4  6  8 10 12 14 16 18]
arr[::-1]: [19 18 17 16 15 14 13 12 11 10  9  8  7  6  5  4  3  2  1  0]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Two-dimensional slicing&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arr_2d[1:3, 2:5]:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arr_2d[:, 1]:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# All rows, column 1
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;arr_2d[1:3, 2:5]:
 [[ 8  9 10]
 [14 15 16]]

arr_2d[:, 1]: [ 1  7 13 19]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Conditional selection with &lt;code&gt;where&lt;/code&gt;&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;where&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Where arr &amp;gt; 10:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Where arr &amp;gt; 10: [ 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0 11 12 13 14 15 16 17 18 19]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Arithmetic and mathematical operations
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Unlike Python lists, NumPy applies operations across entire ndarrays.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reference arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;40&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Basic arithmetic operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;a + b:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;a - b:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;a * b:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;b / a:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;a ** 2:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;a + b: [11 22 33 44 55]
a - b: [ -9 -18 -27 -36 -45]
a * b: [ 10  40  90 160 250]
b / a: [10. 10. 10. 10. 10.]
a ** 2: [ 1  4  9 16 25]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Universal functions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Square root:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sqrt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Absolute value:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;abs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Exponential:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;exp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Logarithm:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;log&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.718&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Square root: [1.         1.41421356 1.73205081 2.         2.23606798]
Absolute value: [1 2 3]
Exponential: [ 2.71828183  7.3890561  20.08553692]
Logarithm: [0.         0.99989632 2.30258509]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Trigonometric functions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;angles&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;pi&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sine:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;angles&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cosine:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;angles&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Tangent:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tan&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;angles&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Sine: [0.00000000e+00 7.07106781e-01 1.00000000e+00 1.22464680e-16]
Cosine: [ 1.00000000e+00  7.07106781e-01  6.12323400e-17 -1.00000000e+00]
Tangent: [ 0.00000000e+00  1.00000000e+00  1.63312394e+16 -1.22464680e-16]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Rounding functions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;decimals&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.234&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;5.678&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.567&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Ceiling:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;ceil&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;decimals&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Floor:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;floor&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;decimals&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Round:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;decimals&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Ceiling: [2. 6. 3.]
Floor: [1. 5. 2.]
Round: [1.23 5.68 2.57]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Statistical functions
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reference arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;13&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Basic descriptive statistics&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sum:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Mean:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Median:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;median&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Std Dev:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Variance:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;var&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Sum: 55
Mean: 5.5
Median: 5.5
Std Dev: 2.8722813232690143
Variance: 8.25
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Axis-wise statistics (2D example)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;2D array:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sum along axis 0 (columns):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sum along axis 1 (rows):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Mean along axis 0:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Mean along axis 1:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;2D array:
 [[ 1  2  3  4]
 [ 5  6  7  8]
 [ 9 10 11 12]]

Sum along axis 0 (columns): [15 18 21 24]
Sum along axis 1 (rows): [10 26 42]
Mean along axis 0: [5. 6. 7. 8.]
Mean along axis 1: [ 2.5  6.5 10.5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Minimum and maximum functions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Min:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;min&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Max:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;max&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Argmin (index):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;argmin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Argmax (index):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;argmax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Min: 1
Max: 10
Argmin (index): 0
Argmax (index): 9
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Percentiles&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;25th percentile:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;percentile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;50th percentile (median):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;percentile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;75th percentile:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;percentile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;75&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;25th percentile: 3.25
50th percentile (median): 5.5
75th percentile: 7.75
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Cumulative operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cumulative sum:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cumsum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cumulative product:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cumprod&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Cumulative max:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;maximum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;accumulate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Cumulative sum: [ 1  3  6 10 15]
Cumulative product: [ 1  2  6 24]
Cumulative max: [1 3 3 5 5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Array manipulation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reference arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;c&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;11&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Concatenation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;concat&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;concatenate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Concatenate:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;concat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Concatenate: [1 2 3 4 5 6]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;&lt;code&gt;stack&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;hstack&lt;/code&gt;, and &lt;code&gt;vstack&lt;/code&gt;&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;stacked&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;stack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Stack:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;stacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# horizontal
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hstacked&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;hstack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;HStack:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hstacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# vertical
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;vstacked&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;vstack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;VStack:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;vstacked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Stack:
 [[1 2 3]
 [4 5 6]]

HStack: [1 2 3 4 5 6]

VStack:
 [[1 2 3]
 [4 5 6]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Splitting arrays&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;split_result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array_split&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Array_split into 3 parts:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;part&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;enumerate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;split_result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  Part &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;part&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Array_split into 3 parts:
  Part 0: [0 1 2 3]
  Part 1: [4 5 6]
  Part 2: [7 8 9]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Transposition&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Transposed:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;T&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original:
 [[ 6  7  8]
 [ 9 10 11]]
Transposed:
 [[ 6  9]
 [ 7 10]
 [ 8 11]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Unique values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_with_dupes&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Unique values:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unique&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_with_dupes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Unique values: [1 2 3 4]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Sorting&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_unsorted&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Sorted:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sort&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_unsorted&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Argsort (indices):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;argsort&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_unsorted&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Sorted: [1 1 2 3 4 5 6 9]
Argsort (indices): [1 3 6 0 2 4 7 5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Linear algebra
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Dot product and matrix multiplication&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# 1d ndarrays
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;dot_product&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;dot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Dot product:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dot_product&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# 1*4 + 2*5 + 3*6 = 32
&lt;/span&gt;
&lt;span class="c1"&gt;# 2d ndarrays
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;mat_b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;matrix_product&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;dot&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;mat_b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Matrix product:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix_product&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Using the @ operator for matrix multiplication
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix_product_operator&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;mat_b&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Matrix product using @ operator:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix_product_operator&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Dot product: 32

Matrix product:
 [[40 46]
 [43 50]]

Matrix product using @ operator:
 [[40 46]
 [43 50]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Trace (sum of diagonal elements)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Trace:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;trace&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Trace: 5
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;&lt;code&gt;linalg&lt;/code&gt;: linear algebra submodule&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# Determinant
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;det&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;det&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Determinant:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;det&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Inverse
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;inv&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;inv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Inverse:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;inv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Eigenvalues and eigenvectors
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;eigenvalues&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;eigenvectors&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;eig&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Eigenvalues:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;eigenvalues&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Eigenvectors:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;eigenvectors&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Rank
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Rank:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;matrix_rank&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;mat_a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Norm
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Norm (default):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Norm (L2):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;ord&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Norm (L1):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;linalg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;ord&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Determinant: -11.000000000000002

Inverse:
 [[-0.36363636  0.45454545]
 [ 0.27272727 -0.09090909]]

Eigenvalues: [-1.65331193+0.j  6.65331193+0.j]
Eigenvectors:
 [[-0.88333068+0.j -0.66249905+0.j]
 [ 0.46875037+0.j -0.74906275+0.j]]

Rank: 2

Norm (default): 3.7416573867739413
Norm (L2): 3.7416573867739413
Norm (L1): 6.0
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Broadcasting
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Broadcasting enables operations on ndarrays with different shapes, provided that their dimensions are compatible.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Array and scalar broadcasting&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Array + scalar:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Array + scalar: [11 12 13 14 15]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;One-dimensional and two-dimensional ndarray broadcasting&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_1d&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_1d&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr_2d&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;1D + 2D (broadcasting):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Shape (3,) + (3, 1) = (3, 3)&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;1D + 2D (broadcasting):
Shape (3,) + (3, 1) = (3, 3)
[[11 12 13]
 [21 22 23]
 [31 32 33]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Operations across dimensions&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;column&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Subtract column from matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;column&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Subtract column from matrix:
[[ -9 -18 -27]
 [ -6 -15 -24]
 [ -3 -12 -21]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;Broadcasting rules:&lt;/p&gt;

&lt;ol&gt;
&lt;li&gt;If arrays have different ranks, pad the smaller shape with leading dimensions of size 1.&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Check that each aligned dimension is compatible (equal, or one of them is 1).&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Any dimension of size 1 is conceptually stretched to match the corresponding larger dimension.&lt;/li&gt;
&lt;/ol&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Broadcasting rules: examples&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;pre&gt;Shape (5,) broadcasts with (3, 5) -&amp;gt; (3, 5)
Shape (3, 1) broadcasts with (3, 4) -&amp;gt; (3, 4)
Shape (1, 5) broadcasts with (3, 5) -&amp;gt; (3, 5)
&lt;/pre&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Random number generation
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Set seed for reproducibility&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;seed&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# For reproducibility
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Uniform distribution on [0, 1)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;uniform&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Uniform [0, 1):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;uniform&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Uniform [0, 1): [0.65358959 0.11500694 0.95028286 0.4821914  0.87247454]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Random integers&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;ints&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;randint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Random integers [1, 10):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ints&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Random integers [1, 10): [9 5 5 5 3]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Normal (Gaussian) distribution&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;normal&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;randn&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Normal distribution:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;normal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Normal distribution: [ 0.57363145 -0.74841131 -0.4122031  -0.07400906 -0.92893693]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Normal distribution with custom mean and standard deviation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;custom_normal&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;normal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;scale&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;15&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Normal (μ=100, σ=15):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;custom_normal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Normal (μ=100, σ=15): [120.85092205 117.92603993 110.61013587 114.8944316  102.09195908]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Exponential distribution&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;exponential&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;exponential&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;scale&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Exponential (λ=0.5):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;exponential&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Exponential (λ=0.5): [4.69093541 0.02095277 0.1549649  0.56109307 0.28613573]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Random choice from an ndarray&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;choices&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;choice&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;replace&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Random choice (no replace):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;choices&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Random choice (no replace): [4 2 8 0 3]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;In-place shuffling&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;shuffle&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Shuffled:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Shuffled: [4 9 5 1 3 6 2 0 8 7]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Shuffling with a copied permutation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;shuffled&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;permutation&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Permutation:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;shuffled&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Permutation: [2 8 7 1 4 0 5 6 9 3]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Binomial distribution&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;binomial&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;binomial&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Binomial (n=10, p=0.5):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;binomial&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Binomial (n=10, p=0.5): [6 4 5 5 5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  File input/output and import/export
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Setup code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;tempfile&lt;/span&gt;
&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;numpy&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Create sample array
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Create temp directory for demo
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;temp_dir&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;tempfile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mkdtemp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;original ndarray: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Temporary directory created at: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;temp_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;original ndarray: [[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]
Temporary directory created at: /tmp/tmpr0nzny9i
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Save in &lt;code&gt;.npy&lt;/code&gt; format (binary)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;npy_path&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;join&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;temp_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;array.npy&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;save&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;npy_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Saved .npy file to &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;npy_path&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Saved .npy file to /tmp/tmpr0nzny9i/array.npy
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Load &lt;code&gt;.npy&lt;/code&gt; file&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;loaded_arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;npy_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Loaded from .npy:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;loaded_arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Loaded from .npy:
 [[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Save multiple arrays as &lt;code&gt;.npz&lt;/code&gt; (compressed)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;npz_path&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;join&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;temp_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;arrays.npz&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;30&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;40&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;savez&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;npz_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;array1&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;array2&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Saved .npz file to &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;npz_path&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Saved .npz file to /tmp/tmpr0nzny9i/arrays.npz
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Load &lt;code&gt;.npz&lt;/code&gt; file&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;loaded&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;load&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;npz_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Loaded from .npz:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  array1:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;loaded&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;array1&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  array2:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;loaded&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;array2&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Loaded from .npz:
  array1:
 [[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]
  array2: [10 20 30 40]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Save as a text file (CSV-like format)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;txt_path&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;join&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;temp_dir&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;array.txt&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;savetxt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;txt_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;delimiter&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;%d&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Saved text file to &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;txt_path&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Saved text file to /tmp/tmpr0nzny9i/array.txt
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Load from a text file&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;loaded_txt&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;loadtxt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;txt_path&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;delimiter&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Loaded from text:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;loaded_txt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Loaded from text:
 [[1. 2. 3.]
 [4. 5. 6.]
 [7. 8. 9.]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Useful functions and advanced techniques
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Apply a function to each element&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;squared&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;vectorize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Vectorized function (square):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;squared&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Vectorized function (square): [ 1  4  9 16 25]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Piecewise operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;piecewise&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Piecewise (x&amp;lt;3: x², x≥3: 10x):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Piecewise (x&amp;lt;3: x², x≥3: 10x): [ 1  4 30 40 50]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Apply operations along an axis&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;sums0&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply_along_axis&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;sums1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply_along_axis&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Apply sum along axis 0:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sums0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Apply sum along axis 1:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sums1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Apply sum along axis 0: [5 7 9]
Apply sum along axis 1: [ 6 15]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Repeat and tile&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Repeat (each element 2 times):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;repeat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Tile (whole array 2 times):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Repeat (each element 2 times): [1 1 2 2 3 3]
Tile (whole array 2 times): [1 2 3 1 2 3]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Reduction operations&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;add&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reduce&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Sum
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Reduce with add (sum):&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Reduce with add (sum): 15
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;&lt;code&gt;searchsorted&lt;/code&gt; (binary search)&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;sorted_arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;indices&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;searchsorted&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;sorted_arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Searchsorted indices:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;indices&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Searchsorted indices: [1 2 3 4]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Extract diagonal elements&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;9&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reshape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;diagonal0&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;diag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Main diagonal
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;diagonal1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;diag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# Diagonal above main
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Diagonal of matrix:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Diagonal elements:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;diagonal0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Diagonal above main:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;diagonal1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Diagonal of matrix:
 [[0 1 2]
 [3 4 5]
 [6 7 8]]
Diagonal elements: [0 4 8]
Diagonal above main: [1 5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Create a diagonal matrix&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;diag_matrix&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;diag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Diagonal matrix from [1, 2, 3]:&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;diag_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Diagonal matrix from [1, 2, 3]:
 [[1 0 0]
 [0 2 0]
 [0 0 3]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Count and display non-zero values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Nonzero count:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;count_nonzero&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Nonzero indices:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;nonzero&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Nonzero count: 3
Nonzero indices: (array([1, 3, 4]),)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Tips, techniques, and performance
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Setup code&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;&lt;em&gt;Avoid Python loops by using vectorisation&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1_000_000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Slow: Python loop
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;loop_time&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Python loop: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;loop_time&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; seconds&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="c1"&gt;# Fast: NumPy vectorization
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;vectorized_time&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;start&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;NumPy vectorized: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;vectorized_time&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; seconds&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Speedup: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;loop_time&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;vectorized_time&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x faster&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;=== Performance: Vectorization ===
Python loop: 0.238411 seconds
NumPy vectorized: 0.001625 seconds
Speedup: 146.7x faster
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Use in-place operations where appropriate&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;+=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# In-place (more memory efficient)
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;After += 10:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original: [0 1 2 3 4]
After += 10: [10 11 12 13 14]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Data types and memory usage&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_float64&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;float64&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_float32&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;float32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;arr_int32&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1000&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;int32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Float64: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_float64&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nbytes&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Float32: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_float32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nbytes&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Int32: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr_int32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nbytes&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Float64: 8000 bytes
Float32: 4000 bytes
Int32: 4000 bytes
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Memory efficiency: views versus copies&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;arange&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;view&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:]&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# This is a view, shares memory
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;copy&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:].&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# This is a copy
&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;View shares memory: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;view&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;base&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;is&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Copy doesn&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;'&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;t share memory: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;base&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;is&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;original&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;View shares memory: True
Copy doesn't share memory: False
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Useful diagnostics for debugging&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;randn&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Shape: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Ndim: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ndim&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Dtype: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Size: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Memory: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nbytes&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Shape: (3, 4, 5)
Ndim: 3
Dtype: float64
Size: 60
Memory: 480 bytes
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Check for NaN and infinite values&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nan&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;inf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;inf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Array: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Has NaN: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isnan&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;any&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Has Inf: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isinf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;).&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;any&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Is finite: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;isfinite&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Array: [  1.   2.  nan   4.  inf -inf]
Has NaN: True
Has Inf: True
Is finite: [ True  True False  True False False]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Type casting&lt;/em&gt;&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;3.2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Original (float): &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;As int: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;astype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;As str: &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;astype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;




&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Original (float): [1.5 2.7 3.2]&lt;br&gt;
As int: [1 2 3]&lt;br&gt;
As str: ['1.5' '2.7' '3.2']&lt;br&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h2&gt;
&lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  &lt;br&gt;
  Conclusion&lt;br&gt;
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;NumPy is a core component of scientific computing in Python. This tutorial has outlined how NumPy arrays differ from Python lists, how they can be created and inspected, and how indexing, arithmetic, and statistical operations can be performed efficiently.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;A key strength of NumPy lies in its speed and vectorised programming model. Rather than relying on explicit Python loops for every calculation, practitioners can apply concise operations to complete datasets. This capability makes NumPy an essential tool for data analysis, machine learning, and numerical modelling.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;To develop proficiency, practise regularly with arrays of different shapes, slicing patterns, and reshaping strategies. Comparing NumPy workflows with equivalent pure-Python approaches is particularly useful for understanding performance and expressiveness benefits. These foundations also support more advanced work with libraries such as Pandas, SciPy, and TensorFlow.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;This article has presented a concise, practice-oriented reference for fundamental NumPy workflows. For continued development, readers are encouraged to extend these examples to domain-specific datasets and to evaluate computational trade-offs in realistic analytical pipelines.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Did this article help you? Let me know in the comments below, and don't forget to drop a like if you enjoyed the read! Thank you.&lt;/p&gt;

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      <category>python</category>
      <category>numpy</category>
      <category>machinelearning</category>
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