Python计算矩阵的和积的实例详解


Posted in Python onSeptember 10, 2020

python的numpy库提供矩阵运算的功能,因此我们在需要矩阵运算的时候,需要导入numpy的包。

一、numpy的导入和使用

from numpy import *;#导入numpy的库函数
import numpy as np; #这个方式使用numpy的函数时,需要以np.开头。

二、矩阵的创建

由一维或二维数据创建矩阵

from numpy import *;
a1=array([1,2,3]);
a1=mat(a1);

创建常见的矩阵

data1=mat(zeros((3,3)));
#创建一个3*3的零矩阵,矩阵这里zeros函数的参数是一个tuple类型(3,3)
data2=mat(ones((2,4)));
#创建一个2*4的1矩阵,默认是浮点型的数据,如果需要时int类型,可以使用dtype=int
data3=mat(random.rand(2,2));
#这里的random模块使用的是numpy中的random模块,random.rand(2,2)创建的是一个二维数组,需要将其转换成#matrix
data4=mat(random.randint(10,size=(3,3)));
#生成一个3*3的0-10之间的随机整数矩阵,如果需要指定下界则可以多加一个参数
data5=mat(random.randint(2,8,size=(2,5));
#产生一个2-8之间的随机整数矩阵
data6=mat(eye(2,2,dtype=int));
#产生一个2*2的对角矩阵
 
a1=[1,2,3];
a2=mat(diag(a1));
#生成一个对角线为1、2、3的对角矩阵

三、常见的矩阵运算

1. 矩阵相乘

a1=mat([1,2]);  
a2=mat([[1],[2]]);
a3=a1*a2;
#1*2的矩阵乘以2*1的矩阵,得到1*1的矩阵

2. 矩阵点乘

矩阵对应元素相乘

a1=mat([1,1]);
a2=mat([2,2]);
a3=multiply(a1,a2);

矩阵点乘

a1=mat([2,2]);
a2=a1*2;

3.矩阵求逆,转置

矩阵求逆

a1=mat(eye(2,2)*0.5);
a2=a1.I;
#求矩阵matrix([[0.5,0],[0,0.5]])的逆矩阵

矩阵转置

a1=mat([[1,1],[0,0]]);
a2=a1.T;

4.计算矩阵对应行列的最大、最小值、和。

a1=mat([[1,1],[2,3],[4,2]]);

计算每一列、行的和

a2=a1.sum(axis=0);//列和,这里得到的是1*2的矩阵
a3=a1.sum(axis=1);//行和,这里得到的是3*1的矩阵
a4=sum(a1[1,:]);//计算第一行所有列的和,这里得到的是一个数值

计算最大、最小值和索引

a1.max();//计算a1矩阵中所有元素的最大值,这里得到的结果是一个数值
a2=max(a1[:,1]);//计算第二列的最大值,这里得到的是一个1*1的矩阵
a1[1,:].max();//计算第二行的最大值,这里得到的是一个一个数值
 
np.max(a1,0);//计算所有列的最大值,这里使用的是numpy中的max函数
np.max(a1,1);//计算所有行的最大值,这里得到是一个矩阵
 
np.argmax(a1,0);//计算所有列的最大值对应在该列中的索引
np.argmax(a1[1,:]);//计算第二行中最大值对应在改行的索引

5.矩阵的分隔和合并

矩阵的分隔,同列表和数组的分隔一致。

a=mat(ones((3,3)));
b=a[1:,1:];//分割出第二行以后的行和第二列以后的列的所有元素

矩阵的合并

a=mat(ones((2,2)));
b=mat(eye(2));
c=vstack((a,b));//按列合并,即增加行数
d=hstack((a,b));//按行合并,即行数不变,扩展列数

四、矩阵、列表、数组的转换

列表可以修改,并且列表中元素可以使不同类型的数据,如下:

l1=[[1],'hello',3];

numpy中数组,同一个数组中所有元素必须为同一个类型,有几个常见的属性:

a=array([[2],[1]]);
dimension=a.ndim;
m,n=a.shape;
number=a.size;//元素总个数
str=a.dtype;//元素的类型

numpy中的矩阵也有与数组常见的几个属性。

它们之间的转换:

a1=[[1,2],[3,2],[5,2]];//列表
a2=array(a1);//将列表转换成二维数组
a3=array(a1);//将列表转化成矩阵
a4=array(a3);//将矩阵转换成数组
a5=a3.tolist();//将矩阵转换成列表
a6=a2.tolist();//将数组转换成列表

这里可以发现三者之间的转换是非常简单的,这里需要注意的是,当列表是一维的时候,将它转换成数组和矩阵后,再通过tolist()转换成列表是不相同的,需要做一些小小的修改。如下:

a1=[1,2,3];
a2=array(a1);
a3=mat(a1);
a4=a2.tolist();//这里得到的是[1,2,3]
a5=a3.tolist();//这里得到的是[[1,2,3]]
a6=(a4 == a5);//a6=False
a7=(a4 is a5[0]);//a7=True,a5[0]=[1,2,3]

矩阵转换成数值,存在以下一种情况:

dataMat=mat([1]);
val=dataMat[0,0];//这个时候获取的就是矩阵的元素的数值,而不再是矩阵的类型

到此这篇关于Python计算矩阵的和积的实例详解的文章就介绍到这了,更多相关Python怎么计算矩阵的和积内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木!

Python 相关文章推荐
提升Python程序运行效率的6个方法
Mar 31 Python
给Python的Django框架下搭建的BLOG添加RSS功能的教程
Apr 08 Python
python中enumerate函数用法实例分析
May 20 Python
Python中super的用法实例
May 28 Python
Python实现批量转换文件编码的方法
Jul 28 Python
详解python中 os._exit() 和 sys.exit(), exit(0)和exit(1) 的用法和区别
Jun 23 Python
浅谈django三种缓存模式的使用及注意点
Sep 30 Python
python实现动态数组的示例代码
Jul 15 Python
pytorch-RNN进行回归曲线预测方式
Jan 14 Python
基于python实现音乐播放器代码实例
Jul 01 Python
python 实现的IP 存活扫描脚本
Dec 10 Python
Django项目如何获得SSL证书与配置HTTPS
Apr 30 Python
python如何运行js语句
Sep 09 #Python
python如何爬取动态网站
Sep 09 #Python
python如何停止递归
Sep 09 #Python
python能做哪些生活有趣的事情
Sep 09 #Python
Python 连接 MySQL 的几种方法
Sep 09 #Python
python实现AHP算法的方法实例(层次分析法)
Sep 09 #Python
Pytorch 扩展Tensor维度、压缩Tensor维度的方法
Sep 09 #Python
You might like
搜索和替换文件或目录的一个好类--很实用
2006/10/09 PHP
使用PHP备份MySQL和网站发送到邮箱实例代码
2013/11/28 PHP
js操作ajax返回的json的注意问题!
2010/02/23 Javascript
关于javascript中this关键字(翻译+自我理解)
2010/10/20 Javascript
基于jQuery的history历史记录插件
2010/12/11 Javascript
基于jQuery.Hz2Py.js插件实现的汉字转拼音特效
2015/05/07 Javascript
JS中取二维数组中最大值的方法汇总
2016/04/17 Javascript
javascript 用函数实现继承详解
2016/05/28 Javascript
后端接收不到AngularJs中$http.post发送的数据原因分析及解决办法
2016/07/05 Javascript
微信小程序 icon组件详细及实例代码
2016/10/25 Javascript
AngularJS模板加载用法详解
2016/11/04 Javascript
Bootstrap CSS布局之按钮
2016/12/17 Javascript
vue-cli中的webpack配置详解
2017/09/25 Javascript
Vue添加请求拦截器及vue-resource 拦截器使用
2017/11/23 Javascript
详解vue项目接入微信JSSDK的坑
2018/12/14 Javascript
javascript设计模式 ? 代理模式原理与用法实例分析
2020/04/16 Javascript
[01:46]TI4西雅图DOTA2前线报道 中国选手抱团调时差
2014/07/08 DOTA
[49:17]DOTA2-DPC中国联赛 正赛 Phoenix vs Dynasty BO3 第三场 1月26日
2021/03/11 DOTA
JSONLINT:python的json数据验证库实例解析
2017/11/28 Python
Python解析Excle文件中的数据方法
2018/10/23 Python
python 同时运行多个程序的实例
2019/01/07 Python
python在回调函数中获取返回值的方法
2019/02/22 Python
django配置连接数据库及原生sql语句的使用方法
2019/03/03 Python
手把手教你Python yLab的绘制折线图的画法
2019/10/23 Python
如何在VSCode上轻松舒适的配置Python的方法步骤
2019/10/28 Python
解决pymysql cursor.fetchall() 获取不到数据的问题
2020/05/15 Python
CSS3 伪类选择器 nth-child()说明
2010/07/10 HTML / CSS
CSS3+js实现简单的时钟特效
2015/03/18 HTML / CSS
Myprotein加拿大官网:欧洲第一的运动营养品牌
2018/01/06 全球购物
招聘与培训专员岗位职责
2014/01/30 职场文书
铁路工务反思材料
2014/02/07 职场文书
《巨人的花园》教学反思
2014/02/12 职场文书
考察邀请函范文
2015/01/31 职场文书
拾金不昧表扬信怎么写
2015/05/04 职场文书
医院合作意向书范本
2015/05/08 职场文书
windows安装python超详细图文教程
2021/05/21 Python