NumPy 矩阵库(Matrix)学习笔记

什么是NumPy矩阵库

NumPy矩阵库是一个处理矩阵和数组的Python包。它提供了一些高级的数值计算工具，使得我们可以快速地进行矩阵和数组的计算。NumPy中最常用的对象是ndarray(N维数组)对象，它是NumPy中表示任何维度的数组的基本数据结构。NumPy还提供了一个矩阵对象，Matrix对象是ndarray的子类，它在某些情况下比ndarray更方便。

NumPy矩阵库的使用

创建一个矩阵

我们可以通过numpy.mat()或者numpy.matrix()函数创建一个矩阵。

pythonCopy Code
import numpy as np

a = np.mat('1 2 3; 4 5 6; 7 8 9')
print(a)

输出结果为：

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[[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]

矩阵的属性

我们可以通过shape属性获取矩阵的形状，dtype属性获取矩阵的数据类型。

pythonCopy Code
import numpy as np

a = np.mat('1 2 3; 4 5 6; 7 8 9')
print(a.shape)
print(a.dtype)

输出结果为：

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(3, 3)
int64

矩阵的运算

矩阵的加、减、乘和除运算可以通过+、-、*和/操作符完成。此外，还可以使用numpy.dot()函数进行矩阵的乘法运算。

pythonCopy Code
import numpy as np

a = np.mat('1 2 3; 4 5 6; 7 8 9')
b = np.mat('9 8 7; 6 5 4; 3 2 1')
print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(np.dot(a, b))

输出结果为：

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[[10 10 10]
 [10 10 10]
 [10 10 10]]

[[-8 -6 -4]
 [-2  0  2]
 [ 4  6  8]]

[[ 30  24  18]
 [ 84  69  54]
[138 114  90]]

[[ 30  24  18]
 [ 84  69  54]
[138 114  90]]

总结

NumPy矩阵库是Python中处理矩阵和数组的一个强大的数值计算工具，它提供了大量的函数和方法，使得我们可以快速地进行矩阵和数组的计算，并且代码简洁易懂。通过本文的学习，你可以掌握NumPy矩阵库的基本用法，希望对你的学习有所帮助。