如何用python算矩阵,python中的矩阵运算
Python的numpy库提供了矩阵运算的功能,所以当我们需要矩阵运算的时候,就需要导入numpy的包。
1.从numpy import *导入和使用numpy;# import numpy库函数import numpy as np#这样使用numpy的函数时,需要从np开始.2.矩阵创建:从一维或二维数据创建矩阵。
从numpy导入*;a1=数组([1,2,3]);a1=mat(a1);创建一个通用矩阵
data1=mat(零((3,3)));#创建3*3零矩阵,其中零函数的自变量是元组类型(3,3)data2=mat(ones((2,4)));#创建一个2*4的1矩阵,默认为浮点数据。如果需要是int类型,可以用dtype=int data 3=mat(random . rand(2,2));#这里的随机模块使用numpy中的随机模块。random.rand(2,2)创建二维数组,需要转换成# matrix data 4=mat(random . randint(10,size=(3,3)));#生成一个0到10之间的3*3随机整数矩阵。如果需要指定下界,可以增加一个附加参数data5=mat (random.randint (2,8,size=(2,5));#生成一个2-8之间的随机整数矩阵data6=mat(eye(2,2,dtype=int));#生成一个2*2对角矩阵a1=[1,2,3];a2=mat(diag(a1));#生成一个对角线为1、2和3的对角矩阵。3.通用矩阵运算1. 矩阵相乘
a1=mat([1,2]);a2=mat([[1],[2]);a3=a1 * a2将#1*2的矩阵乘以2*1的矩阵得到1*1的矩阵2. 矩阵点乘。
矩阵对应元素的乘法
a1=mat([1,1]);a2=mat([2,2]);a3=乘法(a1,a2);矩阵乘法
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。我;#求矩阵matrix的逆矩阵转置([[0.5,0],[0,0.5]])
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]);计算每一列和每一行的总和。
a2=a1.sum(轴=0);//列sum,这里我们得到一个1*2的矩阵a3=a1 . sum(axis=1);//row sum,这里我们得到的是3*1矩阵a4=sum(a1[1,);//计算第一行中所有列的总和。这里得到的是一个数值,用来计算最大值、最小值和指数。
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。这里得到的是一个数值np.max(a1,0);//计算所有列的最大值。这里使用numpy中的max函数np.max(a1,1);//计算所有行的最大值,这里得到一个矩阵np.argmax(a1,0);//计算所有列的最大值对应的索引np.argmax(a1[1,);//计算第二行最大值对应新行的索引5.矩阵的分隔和合并。
矩阵的分离与列表和数组的分离是一致的。
a=mat(ones((3,3)));b=a[1:1:];//合并第二行后的行和第二列后的列的所有元素矩阵。
a=mat(ones((2,2)));b=mat(眼(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,列数扩大。4.矩阵、列表和数组的转换列表可以修改,列表中的元素可以制作不同类型的数据,如下:
l1=[[1],你好,3];numpy中的数组(其中同一数组中的所有元素必须是同一类型)有几个公共属性:
a=数组([[2],[1]]);dimension=a . ndim;m,n=a.shapenumber=a . size;//元素总数str=a.dtypenumpy元素类型中的矩阵也有几个数组共有的属性。
它们之间的转换:
a1=[[1,2],[3,2],[5,2]];//list a2=array(a1);//将列表转换成二维数组a3=array(a1);//将列表转换成矩阵a4=array(a3);//将矩阵转换成数组a5=a3 . to list();//将矩阵转换成列表a6=a2 . to list();//将数组转换为列表。这里可以发现,三者之间的转换非常简单。这里需要注意的是,当列表是一维的时候,先转换成数组和矩阵,再用to list()列出是不一样的,需要做一些小的修改。如下所示:
a1=[1,2,3];a2=数组(a1);a3=mat(a1);a4=a2 . to list();//这里得到的是[1,2,3]a5=a3 . to list();//这里得到的是[[1,2,3]]a6=(a4==a5);//a6=Falsea7=(a4是a5[0]);//a7=True,a5[0]=[1,2,3]矩阵转换为数值,存在以下情况之一:
dataMat=mat([1]);val=dataMat[0,0];//此时得到的是矩阵元素的值,而不是矩阵的类型。
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