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Python如何執(zhí)行矩陣與線性代數(shù)運算

發(fā)布時間:2020-08-01 13:40:42 來源:億速云 閱讀:142 作者:小豬 欄目:開發(fā)技術

這篇文章主要講解了Python如何執(zhí)行矩陣與線性代數(shù)運算,內容清晰明了,對此有興趣的小伙伴可以學習一下,相信大家閱讀完之后會有幫助。

問題

你需要執(zhí)行矩陣和線性代數(shù)運算,比如矩陣乘法、尋找行列式、求解線性方程組等等。

解決方案

NumPy 庫有一個矩陣對象可以用來解決這個問題。
矩陣類似于3.9小節(jié)中數(shù)組對象,但是遵循線性代數(shù)的計算規(guī)則。下面的一個例子展示了矩陣的一些基本特性:

>>> import numpy as np
>>> m = np.matrix([[1,-2,3],[0,4,5],[7,8,-9]])
>>> m
matrix([[ 1, -2, 3],
    [ 0, 4, 5],
    [ 7, 8, -9]])

>>> # Return transpose
>>> m.T
matrix([[ 1, 0, 7],
    [-2, 4, 8],
    [ 3, 5, -9]])

>>> # Return inverse
>>> m.I
matrix([[ 0.33043478, -0.02608696, 0.09565217],
    [-0.15217391, 0.13043478, 0.02173913],
    [ 0.12173913, 0.09565217, -0.0173913 ]])

>>> # Create a vector and multiply
>>> v = np.matrix([[2],[3],[4]])
>>> v
matrix([[2],
    [3],
    [4]])
>>> m * v
matrix([[ 8],
    [32],
    [ 2]])
>>>

可以在 numpy.linalg 子包中找到更多的操作函數(shù),比如:

>>> import numpy.linalg

>>> # Determinant
>>> numpy.linalg.det(m)
-229.99999999999983

>>> # Eigenvalues
>>> numpy.linalg.eigvals(m)
array([-13.11474312, 2.75956154, 6.35518158])

>>> # Solve for x in mx = v
>>> x = numpy.linalg.solve(m, v)
>>> x
matrix([[ 0.96521739],
    [ 0.17391304],
    [ 0.46086957]])
>>> m * x
matrix([[ 2.],
    [ 3.],
    [ 4.]])
>>> v
matrix([[2],
    [3],
    [4]])
>>>

看完上述內容,是不是對Python如何執(zhí)行矩陣與線性代數(shù)運算有進一步的了解,如果還想學習更多內容,歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道。

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