numpy array matrix 矩阵和数组的区别与联系

 numpy array matrix指的是 numpy.array() 和numpy.matrix() .是numpy的n维度数组与矩阵, 这是numpy支持数学运算的两个基础结构。

 numpy array matrix指的是 numpy.array() 和numpy.matrix() .是numpy的n维度数组与矩阵, 这是numpy支持数学运算的两个基础结构。笔者在之前的篇幅中介绍过array的基本概念,读者可以去自行阅读;这两个数据结构存在一定的共性,同时也有一些区别差异。

numpy 代表
numpy 大表

Matrix包含于Array, matrix 拥有array的所有特性;numpy arrays (ndarrays) 可以是多维的(1D,2D,3D····ND),而Matrix必须是2纬的。在numpy里,“mat”是“matrix”的一个别名, matrix 类 是ndarray的一个Python子类

matrix特性

矩阵有几个特有的属性使得计算更加容易,这些属性有:
    (a) .T -- 返回自身的转置, 而array也同样可以通过相同的方式得到转置
    (b) .H -- 返回自身的共轭转置
    (c) .I -- 返回自身的逆矩阵
    (d) .A -- 返回自身数据的2维数组的一个视图(没有做任何的拷贝)

array和matrix 创建方式

import numpy as np
# 矩阵和数组
def mat_array():
    a1 = [[1, 2], [3, 4]]
    a2 = ([1, 2], [3, 4])
    a3 =((1, 2), (3, 4))

    for i in [a1, a2, a3]:
        print(np.mat(i))
        print(np.array(i))
        print("-------")

mat_array()
[[1 2]
 [3 4]]
[[1 2]
 [3 4]]
-------
[[1 2]
 [3 4]]
[[1 2]
 [3 4]]
-------
[[1 2]
 [3 4]]
[[1 2]
 [3 4]]
-------

通过以上的python代码我们可以看到我们使用python基础数据结构 list嵌套、tuple嵌套或者两者组合的嵌套方式,再直接调用矩阵和数组创建的方法都是可以到二维数组–矩阵的。

矩阵乘法运算

1、当矩阵a的列数等于矩阵b的行数时,a和b可以相乘。

2、矩阵c的行数等于矩阵a的行数,c的列数等于b的列数。

3、积c的第m行第n列的元素等于矩阵a的第m行的元素和矩阵b的第n列的对应元素的积之和。

矩阵乘法
a = np.mat(a1)
b = np.dot(a, a)
print(a ** 2)
print(b)
print("-------")
c = np.array(a1)
print(c ** 2)
print(np.dot(c, c))
[[ 7 10]
 [15 22]]
[[ 7 10]
 [15 22]]
-------
[[ 1  4]
 [ 9 16]]
[[ 7 10]
 [15 22]]

matrix和array都可以调用numpy.dot()方法,并且都是矩阵乘法的效果;而matrix可以通过运算符 ** 来达到相同的效果。

array()的乘法是矩阵中对应位置的两个数相乘。

mat()的乘法是矩阵乘法。

array()乘法:*代表点乘(对应元素相乘),dot()代表矩阵乘。

mat()乘法:*代表矩阵乘,multiply()代表点乘。

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