JS宏案例：在wps编辑器中玩numpy

NumPy 是 Python 中用于科学计算的一个基础库，它提供了大量的数学函数工具，尤其是用于高效处置处罚大型多维数组和矩阵。NumPy 是 Python 数据分析、机器学习、科学计算等领域中不可或缺的一部分。
然，在wps的js宏编辑器中，并没有这样一个模块或是全局对象，但是，题目不大，我们可以手搓一个。不外，要使用JS完全模拟python中的numpy是比较困难的，工作量也非常的大，我们可以适当简化一下，如只对常用方法和属性进行模拟。
一、自定义错误

1. class DimensionError extends Error {
2.         constructor(message) {
3.                 super(message);
4.                 this.name = "维度错误";
5.         }
6. }
8. class ValueError extends Error {
9.         constructor(message) {
10.                 super(message);
11.                 this.name = "值错误";
12.         }
13. }

复制代码

上述代码中，定义了一个维度错误和值错误，是py中numpy模块中常见的两种错误。
二、构造Numpy全局对象

1、示例代码：

1. class Numpy {
2.        
3.         constructor(array) {
4.                 if (array !== undefined && !Array.isArray(array)) {
5.                         throw new TypeError("the parm array must be array.");
6.                 }
7.                 this.#_array = array;
8.         }
9.        
10.         // 获取数组维度
11.         get ndim() {
12.                 let n = 0;
13.                 let array = this.#_array;
14.                 while (Array.isArray(array)) {
15.                         n++;
16.                         array = array[0];
17.                 }
18.                 return n;
19.         }
20.        
21.         // 返回数组的维度，是一个整数数组，表示每个维度中数组的大小。对于具有 n 行和 m 列的矩阵，shape 将是 [n, m]。
22.         get shape() {
23.                 let result = [];
24.                 let n = this.ndim;
25.                 let array = this.#_array;
26.                 while (n > 0) {
27.                         result.push(array.length);
28.                         array = array[0];
29.                         n--;
30.                 }
31.                 return result;
32.         }
33.        
34.         // 返回数组中所有元素的个数
35.         get size() {
36.                 let arr = this.shape;
37.                 let product = 1;
38.                 for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
39.                         product *= arr[i];
40.                 }
41.                 return product;
42.         }
43.        
44.         // 转置
45.         get T() {
46.                 return this.#_transpose(this.#_array);
47.         }
48.        
49.         get random() {
50.                 // random对象
51.                 let self = this;
52.                 return {
53.                         rand: function(shape) {
54.                                 // 生成shape形状的随机数组，数值用随机数填充
55.                                 if (shape === undefined || shape === null) return Math.random();
56.                                 if (!Array.isArray(shape)) throw new TypeError("param shape must be array.");
57.                                 if (!shape.every(i => Number.isInteger(i)))  throw new TypeError("shape must be array of integer.");
58.                                 return self.full(shape, () => Math.random());
59.                         },
60.                         randn: function(shape) {
61.                                 // 随机正态分布
62.                             if (typeof shape === "number") shape = [shape]; // 如果 shape 是数字，转换为数组
63.                             if (!Array.isArray(shape)) throw new TypeError("shape must be a number or array");
64.                             const totalElements = shape.reduce((acc, val) => acc * val, 1); // 计算总元素个数
65.                             const result = Array.from({ length: totalElements }, () => self.#_randn()); // 生成随机数
66.                             // 将一维数组转换为多维数组
67.                             function reshape(arr, shape) {
68.                                 if (shape.length === 1) return arr;
69.                                 const [currentDim, ...remainingDims] = shape;
70.                                 const result = [];
71.                                 const chunkSize = arr.length / currentDim;
72.                                 for (let i = 0; i < currentDim; i++) {
73.                                     result.push(reshape(arr.slice(i * chunkSize, (i + 1) * chunkSize), remainingDims));
74.                                 }
75.                                 return result;
76.                             }
77.                             return new Numpy(reshape(result, shape));
78.                         },
79.                         randint: function(low, high = null, size = null) {
80.                             if (high === null) {
81.                                 high = low;
82.                                 low = 0;
83.                             }
84.                             if (low >= high) throw new ValueError("low must be less than high");
85.                             // 单个随机整数
86.                             function getRandomInt(low, high) {
87.                                      return Math.floor(Math.random() * (high - low)) + low;
88.                             }
89.                             // 如果 size 未提供，返回单个随机数
90.                             if (size === null) return getRandomInt(low, high);
91.                             // 如果 size 是数字，转换为数组
92.                             if (typeof size === "number") size = [size];
93.                             if (!Array.isArray(size)) throw new TypeError("size must be a number or array");
94.                             const totalElements = size.reduce((acc, val) => acc * val, 1);
95.                             const result = Array.from({ length: totalElements }, () => getRandomInt(low, high));
96.                             function reshape(arr, shape) {
97.                                 if (shape.length === 1) return arr;
98.                                 const [currentDim, ...remainingDims] = shape;
99.                                 const result = [];
100.                                 const chunkSize = arr.length / currentDim;
101.                                 for (let i = 0; i < currentDim; i++) {
102.                                     result.push(reshape(arr.slice(i * chunkSize, (i + 1) * chunkSize), remainingDims));
103.                                 }
104.                                 return result;
105.                             }
106.                             return new Numpy(reshape(result, size));
107.                         },
108.                         choice: function(a, size = null, replace = true, p = null) {
109.                                     if (typeof a === "number") {
110.                                         a = Array.from({ length: a }, (_, i) => i); // 如果 a 是数字，生成 range(a)
111.                                     }
112.                                     if (!Array.isArray(a)) throw new TypeError("a must be a number or array");
113.                                     if (p !== null) {
114.                                         if (!Array.isArray(p)) throw new TypeError("p must be an array");
115.                                         if (p.length !== a.length) throw new ValueError("a and p must have the same length");
116.                                         if (p.some(prob => prob < 0)) throw new ValueError("probabilities must be non-negative");
117.                                         const totalProb = p.reduce((acc, val) => acc + val, 0);
118.                                         if (Math.abs(totalProb - 1) > 1e-6) throw new ValueError("probabilities must sum to 1");
119.                                     }
120.                                     // 如果 size 未提供，返回单个随机元素
121.                                     if (size === null) {
122.                                         if (p === null) {
123.                                             return a[Math.floor(Math.random() * a.length)];
124.                                         } else {
125.                                             const rand = Math.random();
126.                                             let cumulativeProb = 0;
127.                                             for (let i = 0; i < a.length; i++) {
128.                                                 cumulativeProb += p[i];
129.                                                 if (rand < cumulativeProb) return a[i];
130.                                             }
131.                                         }
132.                                     }
133.                                     // 如果 size 是数字，转换为数组
134.                                     if (typeof size === "number") size = [size];
135.                                     if (!Array.isArray(size)) throw new TypeError("size must be a number or array");
136.                                     const totalElements = size.reduce((acc, val) => acc * val, 1);
137.                                     const result = [];
138.                                     for (let i = 0; i < totalElements; i++) {
139.                                         if (p === null) {
140.                                             const randomIndex = Math.floor(Math.random() * a.length);
141.                                             result.push(a[randomIndex]);
142.                                             if (!replace) a.splice(randomIndex, 1); // 如果不允许重复，移除已选元素
143.                                         } else {
144.                                             const rand = Math.random();
145.                                             let cumulativeProb 

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