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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
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。
标签:
python,矩阵运算
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昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
更新日志
2024年11月05日
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