python矩阵教程_numpy教程:矩阵matrix及其运算

2023-11-15

numpy矩阵简介

NumPy函数库中存在两种不同的数据类型(矩阵matrix和数组array),都可以用于处理行列表示的数字元素。虽然它们看起来很相似,但是在这两个数据类型上执行相同的数学运算可能得到不同的结果,其中NumPy函数库中的matrix与MATLAB中matrices等价。

numpy模块中的矩阵对象为numpy.matrix,包括矩阵数据的处理,矩阵的计算,以及基本的统计功能,转置,可逆性等等,包括对复数的处理,均在matrix对象中。

关于numpy中矩阵和二维数组的取舍

matrix是array的分支,matrix和array在很多时候都是通用的,但官方建议如果两个可以通用,那就选择array,因为array更灵活,速度更快,很多人把二维的array也翻译成矩阵。

matrix的优势就是相对简单的运算符号,如矩阵相乘用符号*,但是array相乘得用方法.dot()。

Note: array * mat也是矩阵相乘,而不是点乘。

array的优势就是不仅仅表示二维,还能表示3、4、5...维,而且在大部分Python程序里,array也是更常用的。

Note:

1. numpy中二维数组不支持求逆运算(给gui),但可以使用scripy中的linalg.inv()函数求逆。

2. lz建议使用二维ndarray代替matrix,结合使用scripy.linalg库可以实现全部矩阵运算。[Scipy教程 - 线性代数库linalg]

Matrix objects矩阵对象

创建示例

np.matrix

>>> a = np.matrix(’1 2; 3 4’)

>>> print a

[[1 2]

[3 4]]

>>> np.matrix([[1, 2], [3, 4]])

matrix([[1, 2],

[3, 4]])

Note:

1. class numpy.matrix(data,dtype,copy):返回一个矩阵,其中data为ndarray对象或者字符形式;dtype:为data的type;copy:为bool类型。

2. 矩阵的换行必须是用分号(;)隔开,内部数据必须为字符串形式(‘ ’),矩阵的元素之间必须以空格隔开。

3. 矩阵中的data可以为数组对象。

np.asmatrix

>>> x = np.array([[1, 2], [3, 4]])

>>> m = np.asmatrix(x)

>>> x[0,0] = 5

>>> m

matrix([[5, 2],

[3, 4]])

矩阵对象属性Attribute

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