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Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算

2022-03-02 11:02不羈 Python

這篇文章介紹Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算,NumPy是Python的一種開源的數(shù)值計算擴(kuò)展.這種工具可用來存儲和處理大型矩陣,比Python自身的嵌套列表結(jié)構(gòu)要高效的多,支持大量的維度數(shù)組與矩陣運(yùn)算,此外也針對數(shù)組運(yùn)算提供大量的數(shù)學(xué)函數(shù)庫

在學(xué)習(xí)線性代數(shù)時我們所接觸的矩陣之間的乘法是矩陣的叉乘,有這樣一個前提:

若矩陣A是m*n階的,B是p*q階的矩陣,AB能相乘,首先得滿足:n=p,即A的列數(shù)要等于B的行數(shù)。運(yùn)算的方法如下圖:

Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算

當(dāng)時學(xué)線性代數(shù)時老師教的更為直觀記法:

Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算

點(diǎn)乘則是這樣:

Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算

假如有a,b兩個矩陣,在Matlab中我們實現(xiàn)點(diǎn)乘和叉乘的方式分別如下:

?
1
2
a.*b %表示點(diǎn)乘
a*b %表示叉乘

下面我們來看看python中的操作:

?
1
2
3
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11
12
import numpy as np
 
a = np.arange(1, 10).reshape(3, 3)
b = np.arange(1, 10).reshape(3, 3)
print(a)
print(a*b)  # 點(diǎn)乘只允許1*m和m*n
 
a1 = np.mat(np.arange(1, 10).reshape(3, 3))
a2 = np.mat(np.arange(1, 10).reshape(3, 3))
a3 = np.dot(a1, a2) # 叉乘使用dot
print(a1)
print(a3)

運(yùn)行結(jié)果:

Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算

使用python操作剛好與Matlab相反,使用點(diǎn)乘計算實際上是各數(shù)組相同下標(biāo)相乘。Numpy庫中的dot函數(shù)則是為了實現(xiàn)數(shù)組相乘。

到此這篇關(guān)于Python中的Numpy 矩陣運(yùn)算的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python Numpy 矩陣運(yùn)算內(nèi)容請搜索服務(wù)器之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持服務(wù)器之家!

原文鏈接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/113863268

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