Python中的矩阵操作
Numpy
通过观察Python的自有数据类型,我们可以发现Python原生并不提供多维数组的操作,那么为了处理矩阵,就需要使用第三方提供的相关的包。
NumPy 是一个非常优秀的提供矩阵操作的包。NumPy的主要目标,就是提供多维数组,从而实现矩阵操作。
NumPy’s main object is the homogeneous multidimensional array. It is a table of elements (usually numbers), all of the same type, indexed by a tuple of positive integers. In NumPy dimensions are called axes.
基本操作
#######################################
# 创建矩阵
#######################################
from numpy import array as matrix, arange
# 创建矩阵
a = arange(15).reshape(3,5)
a
# Out[10]:
# array([[0., 0., 0., 0., 0.],
# [0., 0., 0., 0., 0.],
# [0., 0., 0., 0., 0.]])
b = matrix([2,2])
b
# Out[33]: array([2, 2])
c = matrix([[1,2,3,4,5,6],[7,8,9,10,11,12]], dtype=int)
c
# Out[40]:
# array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6],
# [ 7, 8, 9, 10, 11, 12]])
#######################################
# 创建特殊矩阵
#######################################
from numpy import zeros, ones,empty
z = zeros((3,4))
z
# Out[43]:
# array([[0., 0., 0., 0.],
# [0., 0., 0., 0.],
# [0., 0., 0., 0.]])
o = ones((3,4))
o
# Out[46]:
# array([[1., 1., 1., 1.],
# [1., 1., 1., 1.],
# [1., 1., 1., 1.]])
e = empty((3,4))
e
# Out[47]:
# array([[0., 0., 0., 0.],
# [0., 0., 0., 0.],
# [0., 0., 0., 0.]])
#######################################
# 矩阵数学运算
#######################################
from numpy import array as matrix, arange
a = arange(9).reshape(3,3)
a
# Out[10]:
# array([[0, 1, 2],
# [3, 4, 5],
# [6, 7, 8]])
b = arange(3)
b
# Out[14]: array([0, 1, 2])
a + b
# Out[12]:
# array([[ 0, 2, 4],
# [ 3, 5, 7],
# [ 6, 8, 10]])
a - b
# array([[0, 0, 0],
# [3, 3, 3],
# [6, 6, 6]])
a * b
# Out[11]:
# array([[ 0, 1, 4],
# [ 0, 4, 10],
# [ 0, 7, 16]])
a < 5
# Out[12]:
# array([[ True, True, True],
# [ True, True, False],
# [False, False, False]])
a ** 2
# Out[13]:
# array([[ 0, 1, 4],
# [ 9, 16, 25],
# [36, 49, 64]], dtype=int32)
a += 3
a
# Out[17]:
# array([[ 3, 4, 5],
# [ 6, 7, 8],
# [ 9, 10, 11]])
#######################################
# 矩阵内置操作
#######################################
from numpy import array as matrix, arange
a = arange(9).reshape(3,3)
a
# Out[10]:
# array([[0, 1, 2],
# [3, 4, 5],
# [6, 7, 8]])
a.max()
# Out[23]: 8
a.min()
# Out[24]: 0
a.sum()
# Out[25]: 36
#######################################
# 矩阵索引、拆分、遍历
#######################################
from numpy import array as matrix, arange
a = arange(25).reshape(5,5)
a
# Out[9]:
# 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, 24]])
a[2,3] # 取第3行第4列的元素
# Out[3]: 13
a[0:3,3] # 取第1到3行第4列的元素
# Out[4]: array([ 3, 8, 13])
a[:,2] # 取所有第二列元素
# Out[7]: array([ 2, 7, 12, 17, 22])
a[0:3,:] # 取第1到3行的所有列
# Out[8]:
# array([[ 0, 1, 2, 3, 4],
# [ 5, 6, 7, 8, 9],
# [10, 11, 12, 13, 14]])
a[-1] # 取最后一行
# Out[10]: array([20, 21, 22, 23, 24])
for row in a: # 逐行迭代
print(row)
# [0 1 2 3 4]
# [5 6 7 8 9]
# [10 11 12 13 14]
# [15 16 17 18 19]
# [20 21 22 23 24]
for element in a.flat: # 逐元素迭代,从左到右,从上到下
print(element)
# 0
# 1
# 2
# 3
# ...
#######################################
# 改变矩阵
#######################################
from numpy import array as matrix, arange
b = arange(20).reshape(5,4)
b
# Out[18]:
# array([[ 0, 1, 2, 3],
# [ 4, 5, 6, 7],
# [ 8, 9, 10, 11],
# [12, 13, 14, 15],
# [16, 17, 18, 19]])
b.ravel()
# Out[16]:
# array([ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
# 17, 18, 19])
b.reshape(4,5)
# Out[17]:
# array([[ 0, 1, 2, 3, 4],
# [ 5, 6, 7, 8, 9],
# [10, 11, 12, 13, 14],
# [15, 16, 17, 18, 19]])
b.T # reshape 方法不改变原矩阵的值,所以需要使用 .T 来获取改变后的值
# Out[19]:
# array([[ 0, 4, 8, 12, 16],
# [ 1, 5, 9, 13, 17],
# [ 2, 6, 10, 14, 18],
# [ 3, 7, 11, 15, 19]])
#######################################
# 合并矩阵
#######################################
from numpy import array as matrix,newaxis
import numpy as np
d1 = np.floor(10*np.random.random((2,2)))
d2 = np.floor(10*np.random.random((2,2)))
d1
# Out[7]:
# array([[1., 0.],
# [9., 7.]])
d2
# Out[9]:
# array([[0., 0.],
# [8., 9.]])
np.vstack((d1,d2)) # 按列合并
# Out[10]:
# array([[1., 0.],
# [9., 7.],
# [0., 0.],
# [8., 9.]])
np.hstack((d1,d2)) # 按行合并
# Out[11]:
# array([[1., 0., 0., 0.],
# [9., 7., 8., 9.]])
np.column_stack((d1,d2)) # 按列合并
# Out[13]:
# array([[1., 0., 0., 0.],
# [9., 7., 8., 9.]])
c1 = np.array([11,12])
c2 = np.array([21,22])
np.column_stack((c1,c2))
# Out[14]:
# array([[11, 21],
# [12, 22]])
c1[:,newaxis] # 添加一个“空”列
# Out[18]:
# array([[11],
# [12]])
np.hstack((c1,c2))
# Out[27]: array([11, 12, 21, 22])
np.hstack((c1[:,newaxis],c2[:,newaxis]))
# Out[28]:
# array([[11, 21],
# [12, 22]])
参考
Python中的矩阵操作的更多相关文章
- 关于python中的矩阵乘法(array和mat类型)
关于python中的矩阵乘法,我们一般有两种数据格式可以实现:np.array()类型和np.mat()类型: 对于这两种数据类型均有三种操作方式: (1)乘号 * (2)np.dot() (3)np ...
- python中的矩阵、多维数组----numpy
https://docs.scipy.org/doc/numpy-dev/user/quickstart.html (numpy官网一些教程) numpy教程:数组创建 python中的矩阵.多维数 ...
- python中numpy矩阵运算操作大全(非常全)!
python中numpy矩阵运算操作大全(非常全) //2019.07.10晚python矩阵运算大全1.矩阵的输出形式:对于任何一个矩阵,python输出的模板是:import numpy as n ...
- [转]Python中的矩阵转置
Python中的矩阵转置 via 需求: 你需要转置一个二维数组,将行列互换. 讨论: 你需要确保该数组的行列数都是相同的.比如: arr = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8 ...
- python中的赋值操作和复制操作
之前一直写C#,变量之间赋值相当于拷贝,修改拷贝变量不会改变原来的值.但是在python中发现赋值操作本质是和C++中的引用类似,即指向同一块内存空间.下面通过一个例子说明: p=[0,1,2,3,4 ...
- python中的赋值操作
参考:https://www.cnblogs.com/andywenzhi/p/7453374.html?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg(写的蛮好) python中的赋值操作“=” ...
- python中的日志操作和发送邮件
1.python中的日志操作 安装log模块:pip install nnlog 参数:my_log = nnlog.Logger('server_log.log',level='debug',bac ...
- python中OS模块操作文件和目录
在python中执行和操作目录和文件的操作是通过内置的python OS模块封装的函数实现的. 首先导入模块,并查看操作系统的类型: >>> import os os.name # ...
- Python中的字符串操作总结(Python3.6.1版本)
Python中的字符串操作(Python3.6.1版本) (1)切片操作: str1="hello world!" str1[1:3] <=> 'el'(左闭右开:即是 ...
随机推荐
- 【vue.js】入门
慕课网视频学习笔记:http://www.imooc.com/learn/694 1.将html.js.css写到一个后缀名.vue的文件中,区分这三种类型是通过<template>.&l ...
- PAT——1052. 卖个萌
萌萌哒表情符号通常由“手”.“眼”.“口”三个主要部分组成.简单起见,我们假设一个表情符号是按下列格式输出的: [左手]([左眼][口][右眼])[右手] 现给出可选用的符号集合,请你按用户的要求输出 ...
- Java性能监控
Java性能监控 上次介绍了如何使用jvisualvm监控java,今天做进一步讲解!Java性能监控主要关注CPU.内存和线程. 在线程页中,点击线程Dump,可以生成threaddump日志,通过 ...
- EF Core 2.1 Raw SQL Queries (转自MSDN)
Entity Framework Core allows you to drop down to raw SQL queries when working with a relational data ...
- SpringBoot两种读取配置文件的方式
方式一 @Value("${custom.group}") private String customGroup; 方式二 @Autowired private Environme ...
- iOS:UITableView相关(18-10-20更)
UITableView用得较多,遇到的情况也较多,单独记录一篇. 一.零散的技巧 二.取cell 三.cell高度 四.导航栏.TableView常见问题相关 五.自定义左滑删除按钮图片 六.仅做了解 ...
- 实现一个div的拖拽效果
实现思路: 鼠标按下开始拖拽 记录摁下鼠标时的鼠标位置以及元素位置 拖动鼠标记下当前鼠标的位置 鼠标当前位置-摁下时鼠标位置= 鼠标移动距离 元素位置= 鼠标移动距离+鼠标摁下时元素的位置 class ...
- Kali之——解决物理机U盘安装Kali Linux2018.1,光驱无法加载问题
Kali系统和烧录软件 链接:https://pan.baidu.com/s/1v78d62hdF95NM2minct9sw 提取码:b08k 1.无效的方法: (1)执行 df -m,然后查看U盘设 ...
- Python-逻辑运算
1 or 3>2 and 4<5 or 6 and 2<7
- urllib库使用方法 4 create headers
import urllib.requestimport urllib.parse url = "https://www.baidu.com/"#普通请求方法response = u ...