Python是一門非常強大的編程語言,同時也是數據科學領域中最常用的語言之一。矩陣是數據科學中極為重要的基礎數據結構,而Python中也有著豐富的矩陣運算庫,本文將就Python中矩陣的常見運算進行介紹。
Python中最常見的矩陣庫就是NumPy。要使用NumPy中的矩陣運算,我們需要先將矩陣數據以數組的方式導入到Python中,例如:
import numpy as np matrix_data = np.array([ [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9] ])
現在我們就可以開始進行一些矩陣運算了。
矩陣加法
矩陣的加法規則很簡單,就是兩個矩陣中的元素逐一相加。例如:
matrix_a = np.array([ [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9] ]) matrix_b = np.array([ [3, 2, 1], [6, 5, 4], [9, 8, 7] ]) matrix_c = matrix_a + matrix_b print(matrix_c)
運行結果為:
[[ 4 4 4] [10 10 10] [16 16 16]]
矩陣減法
矩陣的減法與加法類似,就是兩個矩陣中的元素逐一相減。例如:
matrix_d = matrix_b - matrix_a print(matrix_d)
運行結果為:
[[ 2 0 -2] [ 2 0 -2] [ 2 0 -2]]
矩陣乘法
矩陣乘法是矩陣運算中最常用的,但也是最復雜的。在Python中,我們使用dot()函數來進行矩陣乘法運算。例如:
matrix_e = np.array([ [1, 2], [3, 4] ]) matrix_f = np.array([ [5, 6], [7, 8] ]) matrix_g = np.dot(matrix_e, matrix_f) print(matrix_g)
運行結果為:
[[19 22] [43 50]]
矩陣轉置
矩陣轉置是將矩陣中的行和列交換得到的新矩陣,用T屬性表示。例如:
matrix_h = np.array([ [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9] ]) matrix_i = matrix_h.T print(matrix_i)
運行結果為:
[[1 4 7] [2 5 8] [3 6 9]]
以上就是Python矩陣常見運算的介紹,NumPy還有很多其他的矩陣運算函數,可以根據實際需求進行使用。