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Python中的Numpy 矩陣運算

2022-03-02 11:02不羈 Python

這篇文章介紹Python中的Numpy 矩陣運算,NumPy是Python的一種開源的數值計算擴展.這種工具可用來存儲和處理大型矩陣,比Python自身的嵌套列表結構要高效的多,支持大量的維度數組與矩陣運算,此外也針對數組運算提供大量的數學函數庫

在學習線性代數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的列數要等于B的行數。運算的方法如下圖:

Python中的Numpy 矩陣運算

當時學線性代數時老師教的更為直觀記法:

Python中的Numpy 矩陣運算

點乘則是這樣:

Python中的Numpy 矩陣運算

假如有a,b兩個矩陣,在Matlab中我們實現點乘和叉乘的方式分別如下:

?
1
2
a.*b %表示點乘
a*b %表示叉乘

下面我們來看看python中的操作:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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)

運行結果:

Python中的Numpy 矩陣運算

使用python操作剛好與Matlab相反,使用點乘計算實際上是各數組相同下標相乘。Numpy庫中的dot函數則是為了實現數組相乘。

到此這篇關于Python中的Numpy 矩陣運算的文章就介紹到這了,更多相關Python Numpy 矩陣運算內容請搜索服務器之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家!

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

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