NumPy 教程（第 20 章） 矩陣庫

numpy 中包含了乙個矩陣庫numpy.matlib，該模組中的函式返回的是乙個矩陣，而不是 ndarray 物件

乙個m * n的矩陣是乙個由 m 行（row）n 列（column）元素排列成的矩形陣列

矩陣裡的元素可以是數字、符號或數學式。以下是乙個由 6 個數字元素構成的 2 行 3 列的矩陣

matlib.empty()函式

返回乙個新的矩陣，語法格式為：

numpy.matlib.empty(shape, dtype, order)

示例：

in [1]: import numpy.matlib

in [2]: import numpy as np
in [3]: np.matlib.empty((2, 2))
out[3]:
matrix([[1.72723371e-077, 1.49457517e-154],
[9.88131292e-324, 2.78134232e-309]])

建立乙個以 0 填充的矩陣

in [4]: np.matlib.zeros((2, 2))

out[4]:
matrix([[0., 0.],
[0., 0.]])

建立乙個以 1 填充的矩陣

in [5]: np.matlib.ones((2, 2))

out[5]:
matrix([[1., 1.],
[1., 1.]])

返回乙個矩陣，對角線元素為 1，其他位置為零

numpy.matlib.eye(n, m,k, dtype)

示例：

in [6]: np.matlib.eye(n=3, m=4, k=0, dtype=float)

out[6]:
matrix([[1., 0., 0., 0.],
[0., 1., 0., 0.],
[0., 0., 1., 0.]])

返回給定大小的單位矩陣

單位矩陣是個方陣，從左上角到右下角的對角線（稱為主對角線）上的元素均為 1，除此以外全都為 0

in [7]: np.matlib.identity(5, dtype=float)

out[7]:
matrix([[1., 0., 0., 0., 0.],
[0., 1., 0., 0., 0.],
[0., 0., 1., 0., 0.],
[0., 0., 0., 1., 0.],
[0., 0., 0., 0., 1.]])

建立乙個給定大小的矩陣，資料是隨機填充的

in [8]: np.matlib.rand(3, 3)

out[8]:
matrix([[0.6321775 , 0.80290426, 0.93202202],
[0.83145053, 0.08945262, 0.83305413],
[0.061605  , 0.36800879, 0.06980826]])

in [9]: x = np.matrix('1, 2; 3, 4')

in [10]: x
out[10]:
matrix([[1, 2],
[3, 4]])
in [11]: y = np.asarray(x)
in [12]: y
out[12]:
array([[1, 2],
[3, 4]])
in [13]: k = np.asmatrix(y)
in [14]: k
out[14]:
matrix([[1, 2],
[3, 4]])

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