Matrix是Array的一个小的分支,包含于Array。所以matrix 拥有array的所有特性。

但在数组乘和矩阵乘时,两者各有不同,如果a和b是两个matrices,那么a*b,就是矩阵积

如果a,b是数组的话,则a*b是数组的运算

1.对数组的操作

> import numpy as np
> a=np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
> a
array([[1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]])
> b=a.copy()
> b
array([[1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]])
> a+b#多维数组的加减,按对应位置操作
array([[ 2, 4, 6],
    [ 8, 10, 12],
    [14, 16, 18]])
> a*3#多维数组乘常数,则对数组中每一个元素乘该常数
array([[ 3, 6, 9],
    [12, 15, 18],
    [21, 24, 27]])
> np.dot(a,b)#数组的点乘运算通过np.dot(a,b)来实现,相当于矩阵乘
array([[ 30, 36, 42],
    [ 66, 81, 96],
    [102, 126, 150]])
> c=np.array([1,2,3])#构造一行三列的数组
> c
array([1, 2, 3])
> c*a#c为一行三列,放于数组a之前,则对数组a中每行对应位置相乘
array([[ 1, 4, 9],
    [ 4, 10, 18],
    [ 7, 16, 27]])
> a*c#c为一行三列,放于数组a之后,依旧是对数组a中每行对应位置相乘
array([[ 1, 4, 9],
    [ 4, 10, 18],
    [ 7, 16, 27]])
> #如果想要矩阵运算,则需要np.dot()函数
> np.dot(c,a)#c为一行三列,放于数组a之前,按正常矩阵方式运算
array([30, 36, 42])
> np.dot(a,c)#c为一行三列,放于数组a之后,相当于矩阵a乘以3行一列的c矩阵,返回结果值不变,格式为1行3列
array([14, 32, 50])
> #将c改为多行一列的形式
> d=c.reshape(3,1)
> d
array([[1],
    [2],
    [3]])
> #
> np.dot(a,d)#值与np.dot(a,c)一致,但格式以改变为3行1列
array([[14],
    [32],
    [50]])
 
> a*a#数组使用*的运算其结果属于数组运算,对应位置元素之间的运算
array([[ 1, 4, 9],
    [16, 25, 36],
    [49, 64, 81]])
> #但是不能更改a,d点乘的位置,不符合矩阵运算格式
> np.dot(d,a)
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#28>", line 1, in <module>
  np.dot(d,a)
ValueError: shapes (3,1) and (3,3) not aligned: 1 (dim 1) != 3 (dim 0)

对于数组的转置,求逆,求迹运算请参考上篇文章

2.对矩阵的操作

> a=np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
> a=np.mat(a)
> a
matrix([[1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]])
> b=a
> b
matrix([[1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]])
> a+b#矩阵的加减运算和数组运算一致
matrix([[ 2, 4, 6],
    [ 8, 10, 12],
    [14, 16, 18]])
> a-b
matrix([[0, 0, 0],
    [0, 0, 0],
    [0, 0, 0]])
> a*b#矩阵的乘用*即可表示
matrix([[ 30, 36, 42],
    [ 66, 81, 96],
    [102, 126, 150]])
> np.dot(a,b)#与*一致
matrix([[ 30, 36, 42],
    [ 66, 81, 96],
    [102, 126, 150]])
> b*a
matrix([[ 30, 36, 42],
    [ 66, 81, 96],
    [102, 126, 150]])
> np.dot(b,a)
matrix([[ 30, 36, 42],
    [ 66, 81, 96],
    [102, 126, 150]])
> c=np.array([1,2,3])#构造一行三列数组
> c
array([1, 2, 3])
> c*a#矩阵运算
matrix([[30, 36, 42]])
> a*c#不合矩阵规则
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#63>", line 1, in <module>
  a*c
 File "F:\python3\anzhuang\lib\site-packages\numpy\matrixlib\defmatrix.py", line 309, in __mul__
  return N.dot(self, asmatrix(other))
ValueError: shapes (3,3) and (1,3) not aligned: 3 (dim 1) != 1 (dim 0)
> np.dot(c,a)#和矩阵运算一致
matrix([[30, 36, 42]])
> np.dot(a,c)#自动将a转换成3行1列参与运算,返回结果格式已经变为1行3列而非3行一列的矩阵
matrix([[14, 32, 50]])
> c=c.reshape(3,1)
> c
array([[1],
    [2],
    [3]])
> a*c#和矩阵运算一致
matrix([[14],
    [32],
    [50]])
> c*a#不合矩阵运算格式
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#71>", line 1, in <module>
  c*a 
ValueError: shapes (3,1) and (3,3) not aligned: 1 (dim 1) != 3 (dim 0)

矩阵运算的另一个好处就是方便于求转置,求逆,求迹

> a
matrix([[1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]])
> a.T
matrix([[1, 4, 7],
    [2, 5, 8],
    [3, 6, 9]])
> a.H#共轭转置
matrix([[1, 4, 7],
    [2, 5, 8],
    [3, 6, 9]])
> b=np.eye(3)*3
> b
array([[3., 0., 0.],
    [0., 3., 0.],
    [0., 0., 3.]])
> b=np.mat(b)
> b.I#求逆运算
matrix([[0.33333333, 0.    , 0.    ],
    [0.    , 0.33333333, 0.    ],
    [0.    , 0.    , 0.33333333]])
> np.trace(b)#求迹运算
9.0

以上所述是小编给大家介绍的python中数组和矩阵乘法及使用总结详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对网站的支持!

广告合作:本站广告合作请联系QQ:858582 申请时备注:广告合作(否则不回)
免责声明:本站资源来自互联网收集,仅供用于学习和交流,请遵循相关法律法规,本站一切资源不代表本站立场,如有侵权、后门、不妥请联系本站删除!

稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!

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?