python 矩阵
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。
1.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。
2.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
3.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
4.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
python 矩阵的更多相关文章
- Python 矩阵(线性代数)
Python 矩阵(线性代数) 这里有一份新手友好的线性代数笔记,是和深度学习花书配套,还被Ian Goodfellow老师翻了牌. 笔记来自巴黎高等师范学院的博士生Hadrien Jean,是针对& ...
- Python 矩阵与矩阵以及矩阵与向量的乘法
import numpy as np numpy模块的array相乘时,有两种方式:一是矩阵形式,二是挨个相乘. 需要用矩阵形式相乘时,则要用np.dot()函数. #矩阵与矩阵相乘a = np.ar ...
- Python 矩阵相关
Python 中矩阵运算主要使用numpy库.NumPy的主要对象是同种元素的多维数组.这是一个所有的元素都是一种类型.通过一个正整数索引的元素表格(通常是元素是数字).因此对于随机查找来说,比pyt ...
- Numpy使用大全(python矩阵相关运算大全)-Python数据分析基础2
//2019.07.10python数据分析基础——numpy(数据结构基础) import numpy as np: 1.python数据分析主要的功能实现模块包含以下六个方面:(1)numpy—— ...
- python——矩阵的奇异值分解,对图像进行SVD
矩阵SVD 奇异值分解(Singular Value Decomposition)是一种重要的矩阵分解方法,可以看做是对方阵在任意矩阵上的推广.Singular的意思是突出的,奇特的,非凡的,按照这样 ...
- python矩阵的切片(或截取)
矩阵一般有行也有列,所以矩阵的截取也需要包含行和列两个参数. 假设a是一个矩阵,a的截取就可写成:a[起始行:终止行,起始列:终止列],中括号中有一个逗号,逗号前的是为了分割行的,逗号后的是为了分割列 ...
- Python: 矩阵与线性代数运算
需要执行矩阵和线性代数运算,比如矩阵乘法.寻找行列式.求解线性方程组等等. 矩阵类似于3.9 小节中数组对象,但是遵循线性代数的计算规则.下面的一个例子展示了矩阵的一些基本特性: >>&g ...
- python 矩阵转置
arrA=[[,,,],[,,,],[,,,],[,,,]] N= #声明4x4数组arr arrB=[[None] * N for row in range(N)] print('[原设置的矩阵内容 ...
- python 矩阵分成上三角下三角和对角三个矩阵
diagonal Return specified diagonals. diagflat Create a 2-D array with the flattened input as a diago ...
随机推荐
- Linux从入门到适应(一):VSCode C++环境配置
作为在Windows环境下习惯使用Visual Studio IDE的人,对于Linux环境下的Vim编辑使用十分难受,虽然网上很多人说vim非常牛逼和强大,但是我更加习惯于使用VS code的界面, ...
- [BZOJ] 1037 [ZJOI2008]生日聚会
Time Limit: 10 Sec Memory Limit: 162 MB Submit: 3007 Solved: 1795 [Submit][Status][Discuss] Descript ...
- Centos6.8 安装mongo3.6以及权限配置和开启外网链接
目录 安装环境和版本说明,以及参考文档链接 安装MongoDB数据库 运行MongoDB数据库 删除卸载MongoDB 配置MongoDB管理员用户 修改配置文件,允许外网链接 安装配置完成,使用Ro ...
- Python Pandas库的学习(一)
今天我们来学习一下Pandas库,前面我们讲了Numpy库的学习 接下来我们学习一下比较重要的库Pandas库,这个库比Numpy库还重要 Pandas库是在Numpy库上进行了封装,相当于高级Num ...
- C语言学习3
实现输入错误后重新输入 通过输入指定的行数和列数打印出二维数组对应的任一行任一列的值: #include <stdio.h> void main() { ][] = {{, , , },{ ...
- LeetCode 121. Best Time to Buy and Sell Stock (stock problem)
Say you have an array for which the ith element is the price of a given stock on day i. If you were ...
- JavaScript学习---简易图片轮播
效果如下: 图片定时轮播 点击左右控制显示下一张或上一张图片 index.html文件 <html> <head> <title> js编写实现幻灯片效果 < ...
- * SPOJ PGCD Primes in GCD Table (需要自己推线性筛函数,好题)
题目大意: 给定n,m,求有多少组(a,b) 0<a<=n , 0<b<=m , 使得gcd(a,b)= p , p是一个素数 这里本来利用枚举一个个素数,然后利用莫比乌斯反演 ...
- 洛谷P1186 玛丽卡
题目描述 麦克找了个新女朋友,玛丽卡对他非常恼火并伺机报复. 因为她和他们不住在同一个城市,因此她开始准备她的长途旅行. 在这个国家中每两个城市之间最多只有一条路相通,并且我们知道从一个城市到另一个城 ...
- nginx: [emerg] unknown directive "聽" in D:\software03\GitSpace\cms\nginx-1.14.0/conf/nginx.conf:36
nginx: [emerg] unknown directive "聽" in D:\software03\GitSpace\cms\nginx-1.14.0/conf/nginx ...