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Python矩阵的基本运算及各种操作
矩阵(Matrix)是线性代数学科中的一个重要概念,常用于统计学、机器学习、人工智能等领域。Python内置了NumPy库,可以方便地进行矩阵的各种操作。 创建矩阵我们可以使用NumPy库中的array函数创建矩阵。 import numpy as np # 创建矩阵A A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) print(A)输出结果为: [[1 2] [3 4]] 矩阵加减法矩阵加减法只能对同型矩阵进行运算,即两个矩阵的行数和列数都相等。可以使用NumPy库中的add和subtract函数进行加减法。 import numpy as np # 创建矩阵A和B A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) B = np.array([[5, 6], [7, 8]]) # 矩阵加法 C = np.add(A, B) print(C) # 矩阵减法 D = np.subtract(A, B) print(D)输出结果为: [[ 6 8] [10 12]] [[-4 -4] [-4 -4]] 矩阵数乘矩阵数乘是指将一个矩阵的每个元素乘以一个数。可以使用NumPy库中的multiply函数进行矩阵数乘。 import numpy as np # 创建矩阵A A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) # 矩阵数乘 B = np.multiply(A, 2) print(B)输出结果为: [[2 4] [6 8]] 矩阵乘法矩阵乘法是指两个矩阵相乘得到新的矩阵。可以使用NumPy库中的dot函数进行矩阵乘法,也可以使用@符号进行矩阵乘法。 import numpy as np # 创建矩阵A和B A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) B = np.array([[5, 6], [7, 8]]) # 矩阵乘法 C = np.dot(A, B) print(C) # 矩阵乘法(使用@符号) D = A @ B print(D)输出结果为: [[19 22] [43 50]] [[19 22] [43 50]] 矩阵转置矩阵转置是指将矩阵的行和列对调。可以使用NumPy库中的transpose函数进行矩阵转置,也可以使用.T进行矩阵转置。 import numpy as np # 创建矩阵A A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) # 矩阵转置 B = np.transpose(A) print(B) # 矩阵转置(使用.T) C = A.T print(C)输出结果为: [[1 3] [2 4]] [[1 3] [2 4]] 示例1:矩阵的逆矩阵的逆是指对于一个矩阵A,如果存在一个矩阵B,使得A与B的乘积等于单位矩阵,则称矩阵B为矩阵A的逆矩阵。可以使用NumPy库中的linalg.inv函数求矩阵的逆。 import numpy as np # 创建矩阵A A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) # 求矩阵的逆 B = np.linalg.inv(A) print(B)输出结果为: [[-2. 1. ] [ 1.5 -0.5]] 示例2:矩阵的行列式矩阵的行列式是一个标量值,它可以用来评价一个矩阵的性质。可以使用NumPy库中的linalg.det函数求矩阵的行列式。 import numpy as np # 创建矩阵A A = np.array([[1, 2], [3, 4]]) # 求矩阵的行列式 det = np.linalg.det(A) print(det)输出结果为: -2.0000000000000004本站文章如无特殊说明,均为本站原创,如若转载,请注明出处:python矩阵的基本运算及各种操作 - Python技术站 |
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