Ⅰ python中怎樣計算矩陣按逐元素進行相乘
示例,供參考。
mat1=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
m=1
foriinrange(3):
forjinrange(3):
m=m*mat1[i][j]
print(m)
Ⅱ python中稀疏矩陣的怎麼用numpy處理
NumPy是一個關於矩陣運算的庫,熟悉Matlab的都應該清楚,這個庫就是讓python能夠進行矩陣話的操作,而不用去寫循環操作。
下面對numpy中的操作進行總結。
numpy包含兩種基本的數據類型:數組和矩陣。
數組(Arrays)
>>> from numpy import *>>> a1=array([1,1,1]) #定義一個數組>>> a2=array([2,2,2])>>> a1+a2 #對於元素相加array([3, 3, 3])>>> a1*2 #乘一個數array([2, 2, 2])##>>> a1=array([1,2,3])>>> a1
array([1, 2, 3])>>> a1**3 #表示對數組中的每個數做平方array([ 1, 8, 27])##取值,注意的是它是以0為開始坐標,不matlab不同>>> a1[1]2##定義多維數組>>> a3=array([[1,2,3],[4,5,6]])>>> a3
array([[1, 2, 3],
[4, 5, 6]])>>> a3[0] #取出第一行的數據array([1, 2, 3])>>> a3[0,0] #第一行第一個數據1>>> a3[0][0] #也可用這種方式1##數組點乘,相當於matlab點乘操作>>> a1=array([1,2,3])>>> a2=array([4,5,6])>>> a1*a2
array([ 4, 10, 18])
Numpy有許多的創建數組的函數:
import numpy as np
a = np.zeros((2,2)) # Create an array of all zerosprint a # Prints "[[ 0. 0.]
# [ 0. 0.]]"b = np.ones((1,2)) # Create an array of all onesprint b # Prints "[[ 1. 1.]]"c = np.full((2,2), 7) # Create a constant arrayprint c # Prints "[[ 7. 7.]
# [ 7. 7.]]"d = np.eye(2) # Create a 2x2 identity matrixprint d # Prints "[[ 1. 0.]
# [ 0. 1.]]"e = np.random.random((2,2)) # Create an array filled with random valuesprint e # Might print "[[ 0.91940167 0.08143941]
# [ 0.68744134 0.87236687]]"
數組索引(Array indexing)
矩陣
矩陣的操作與Matlab語言有很多的相關性。
#創建矩陣
>>> m=mat([1,2,3])
>>> m
matrix([[1, 2, 3]])
#取值
>>> m[0] #取一行
matrix([[1, 2, 3]])
>>> m[0,1] #第一行,第2個數據2>>> m[0][1] #注意不能像數組那樣取值了
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <mole>
File "/usr/lib64/python2.7/site-packages/numpy/matrixlib/defmatrix.py", line 305, in __getitem__
out = N.ndarray.__getitem__(self, index)
IndexError: index 1 is out of bounds for axis 0 with size 1#將Python的列表轉換成NumPy的矩陣
>>> list=[1,2,3]
>>> mat(list)
matrix([[1, 2, 3]])
#矩陣相乘
>>> m1=mat([1,2,3]) #1行3列
>>> m2=mat([4,5,6])
>>> m1*m2.T #注意左列與右行相等 m2.T為轉置操作
matrix([[32]])
>>> multiply(m1,m2) #執行點乘操作,要使用函數,特別注意
matrix([[ 4, 10, 18]])
#排序
>>> m=mat([[2,5,1],[4,6,2]]) #創建2行3列矩陣
>>> m
matrix([[2, 5, 1],
[4, 6, 2]])
>>> m.sort() #對每一行進行排序
>>> m
matrix([[1, 2, 5],
[2, 4, 6]])
>>> m.shape #獲得矩陣的行列數
(2, 3)
>>> m.shape[0] #獲得矩陣的行數2>>> m.shape[1] #獲得矩陣的列數3#索引取值
>>> m[1,:] #取得第一行的所有元素
matrix([[2, 4, 6]])
>>> m[1,0:1] #第一行第0個元素,注意左閉右開
matrix([[2]])
>>> m[1,0:3]
matrix([[2, 4, 6]])
>>> m[1,0:2]
matrix([[2, 4]])35363738394
擴展矩陣函數tile()
例如,要計算[0,0,0]到一個多維矩陣中每個點的距離,則要將[0,0,0]進行擴展。
tile(inX, (i,j)) ;i是擴展個數,j是擴展長度
實例如下:
>>>x=mat([0,0,0])
>>> x
matrix([[0, 0, 0]])
>>> tile(x,(3,1)) #即將x擴展3個,j=1,表示其列數不變
matrix([[0, 0, 0],
[0, 0, 0],
[0, 0, 0]])
>>> tile(x,(2,2)) #x擴展2次,j=2,橫向擴展
matrix([[0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 0]])1234567891011121314
Ⅲ python 怎麼給矩陣里的每一個元素賦值
方法一:
1、如圖所示是我們創建了一個矩陣,一般我們的操作過程中有矩陣的話那麼在工作區就會出現,如圖所示,我們可以雙擊工作區的需要更改的矩陣。
Ⅳ python中的矩陣運算
NumPy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。
首先安裝NumPy,安裝過pandas,它會自動安裝它的依賴,就不需要安裝NumPy了。
Ⅳ python 矩陣操作, 篩選符合條件的行
我舉個簡單的例子:
取出含有元素0的所有行
importnumpyasnp
x=np.array([[1,2,3,4,0],[2,3,4,5,6],[0,1,2,3,4]])
b=[]
forrowinx:
foriinrow:
ifi==0:
b.append(row)
printb
PS G:Python learning-Q> python ex.py
[array([1, 2, 3, 4, 0]), array([0, 1, 2, 3, 4])]
Ⅵ python矩陣乘法是什麼
python實現矩陣乘法的方法
def matrixMul(A, B):
res = [[0] * len(B[0]) for i in range(len(A))]
for i in range(len(A)):
for j in range(len(B[0])):
for k in range(len(B)):
res[i][j] += A[i][k] * B[k][j]
return res
def matrixMul2(A, B):
return [[sum(a * b for a, b in zip(a, b)) for b in zip(*B)] for a in A]
a = [[1,2], [3,4], [5,6], [7,8]]
b = [[1,2,3,4], [5,6,7,8]]
print matrixMul(a,b)
print matrixMul(b,a)
乘積形式
除了上述的矩陣乘法以外,還有其他一些特殊的「乘積」形式被定義在矩陣上,值得注意的是,當提及「矩陣相乘」或者「矩陣乘法」的時候,並不是指代這些特殊的乘積形式,而是定義中所描述的矩陣乘法。在描述這些特殊乘積時,使用這些運算的專用名稱和符號來避免表述歧義。
Ⅶ python計算每兩個向量之間的距離並保持到矩陣中
在很多演算法中都會涉及到求向量歐式距離,例如機器學習中的KNN演算法,就需要對由訓練集A和測試集B中的向量組成的所有有序對(Ai,Bi),求出Ai和Bi的歐式距離。這樣的話就會帶來一個二重的嵌套循環,在向量集很大時效率不高。
這里介紹如何將這一過程用矩陣運算實現。
假設有兩個三維向量集,用矩陣表示:
A=[a11a12a21a22a31a32]
B=⎡⎣⎢⎢b11b12b13b21b22b23b31b32b33⎤⎦⎥⎥
要求A,B兩個集合中的元素兩兩間歐氏距離。
先求出ABT:
ABT=⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢∑k=13ak1bk1∑k=13ak2bk1∑k=13ak1bk2∑k=13ak2bk2∑k=13ak1bk3∑k=13ak2bk3⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥
然後對A和BT分別求其中每個向量的模平方,並擴展為2*3矩陣:
Asq=⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢∑k=13(ak1)2∑k=13(ak2)2∑k=13(ak1)2∑k=13(ak2)2∑k=13(ak1)2∑k=13(ak2)2⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥
Bsq=⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢∑k=13(bk1)2∑k=13(bk1)2∑k=13(bk2)2∑k=13(bk2)2∑k=13(bk3)2∑k=13(bk3)2⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥
然後:
Asq+Bsq−2ABT=⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢∑k=13(ak1−bk1)2∑k=13(ak2−bk1)2∑k=13(ak1−bk2)2∑k=13(ak2−bk2)2∑k=13(ak1−bk3)2∑k=13(ak2−bk3)2⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥
將上面這個矩陣一開平方,就得到了A,B向量集兩兩間的歐式距離了。
下面是Python實現:
import numpy
def EuclideanDistances(A, B):
BT = B.transpose()
vecProd = A * BT
SqA = A.getA()**2
sumSqA = numpy.matrix(numpy.sum(SqA, axis=1))
sumSqAEx = numpy.tile(sumSqA.transpose(), (1, vecProd.shape[1]))
SqB = B.getA()**2
sumSqB = numpy.sum(SqB, axis=1)
sumSqBEx = numpy.tile(sumSqB, (vecProd.shape[0], 1))
SqED = sumSqBEx + sumSqAEx - 2*vecProd
ED = (SqED.getA())**0.5
return numpy.matrix(ED)
Ⅷ python 怎麼查看一個矩陣的維數
都是復制黨,網路知道回答真的質量太低了,真的很心疼,言歸正傳
利用numpy求矩陣維數:
importnumpy#導入numpy模塊,piplist可以查看是否安裝了該模塊
print("數組的維度數目",a1.ndim)
很多人提到了shape函數,這也加上吧
print("數組的維度",a1.shape)
不過這里列印的不是矩陣維數,而是告訴你矩陣維度元祖
比如(28,28,3),能夠看出這是一個3維矩陣,但返回的不是維度
Ⅸ python的矩陣可以做什麼
python的numpy庫提供矩陣運算的功能,因此我們在需要矩陣運算的時候,需要導入numpy的包。
計算矩陣對應行列的最大、最小值、和。
3>>>a1=mat([[1,1],[2,3],[4,2]])
>>> a1
matrix([[1, 1],
[2, 3],
[4, 2]])
計算每一列、行的和
>>>a2=a1.sum(axis=0) #列和,這里得到的是1*2的矩陣
>>> a2
matrix([[7, 6]])
>>>a3=a1.sum(axis=1) #行和,這里得到的是3*1的矩陣
>>> a3
matrix([[2],
[5],
[6]])
>>>a4=sum(a1[1,:]) #計算第一行所有列的和,這里得到的是一個數值
>>> a4
5 #第0行:1+1;第2行:2+3;第3行:4+2
計算最大、最小值和索引
>>>a1.max() #計算a1矩陣中所有元素的最大值,這里得到的結果是一個數值
4
>>>a2=max(a1[:,1]) #計算第二列的最大值,這里得到的是一個1*1的矩陣
>>> a2
matrix([[3]])
>>>a1[1,:].max() #計算第二行的最大值,這里得到的是一個一個數值
3
>>>np.max(a1,0) #計算所有列的最大值,這里使用的是numpy中的max函數
matrix([[4, 3]])
>>>np.max(a1,1) #計算所有行的最大值,這里得到是一個矩陣
matrix([[1],
[3],
[4]])
>>>np.argmax(a1,0) #計算所有列的最大值對應在該列中的索引
matrix([[2, 1]])
>>>np.argmax(a1[1,:]) #計算第二行中最大值對應在該行的索引
1