Python의 행렬 조작

Python에서 행렬은 2D 목록 또는 2D 배열로 구현될 수 있습니다. 후자로부터 행렬을 형성하면 행렬에서 다양한 작업을 수행하기 위한 추가 기능이 제공됩니다. 이러한 작업과 배열은 모듈에서 정의됩니다. 멍청하다 .

매트릭스에서의 작업:

    1. add() :- 이 함수는 다음을 수행하는 데 사용됩니다. 요소별 행렬 덧셈 . 2. subtract() :- 이 함수는 다음을 수행하는 데 사용됩니다. 요소별 행렬 빼기 . 3. Divide() :- 이 함수는 다음을 수행하는 데 사용됩니다. 요소별 행렬 분할 .

구현:

파이썬




# Python code to demonstrate matrix operations> # add(), subtract() and divide()> > # importing numpy for matrix operations> import> numpy> > # initializing matrices> x> => numpy.array([[> 1> ,> 2> ], [> 4> ,> 5> ]])> y> => numpy.array([[> 7> ,> 8> ], [> 9> ,> 10> ]])> > # using add() to add matrices> print> (> 'The element wise addition of matrix is : '> )> print> (numpy.add(x,y))> > # using subtract() to subtract matrices> print> (> 'The element wise subtraction of matrix is : '> )> print> (numpy.subtract(x,y))> > # using divide() to divide matrices> print> (> 'The element wise division of matrix is : '> )> print> (numpy.divide(x,y))>

출력 :

The element wise addition of matrix is : [[ 8 10] [13 15]] The element wise subtraction of matrix is : [[-6 -6] [-5 -5]] The element wise division of matrix is : [[ 0.14285714 0.25 ] [ 0.44444444 0.5 ]] 
    4. Multiply() :- 이 함수는 다음을 수행하는 데 사용됩니다. 요소별 행렬 곱셈 . 5. dot() :- 이 함수는 다음을 계산하는 데 사용됩니다. 요소별 곱셈이 아닌 행렬 곱셈 .

파이썬




# Python code to demonstrate matrix operations> # multiply() and dot()> > # importing numpy for matrix operations> import> numpy> > # initializing matrices> x> => numpy.array([[> 1> ,> 2> ], [> 4> ,> 5> ]])> y> => numpy.array([[> 7> ,> 8> ], [> 9> ,> 10> ]])> > # using multiply() to multiply matrices element wise> print> (> 'The element wise multiplication of matrix is : '> )> print> (numpy.multiply(x,y))> > # using dot() to multiply matrices> print> (> 'The product of matrices is : '> )> print> (numpy.dot(x,y))>

출력 :

The element wise multiplication of matrix is : [[ 7 16] [36 50]] The product of matrices is : [[25 28] [73 82]] 
    6. sqrt() :- 이 함수는 다음을 계산하는 데 사용됩니다. 각 요소의 제곱근 매트릭스의. 7. sum(x,axis) :- 이 함수는 다음 작업에 사용됩니다. 행렬의 모든 요소를 ​​​​추가 . 선택적 축 인수는 다음을 계산합니다. 축이 0인 경우 열 합계 그리고 축이 1인 경우 행 합계 . 8. T :- 이 인수는 다음 용도로 사용됩니다. 바꾸어 놓다 지정된 매트릭스.

구현:

파이썬




# Python code to demonstrate matrix operations> # sqrt(), sum() and 'T'> > # importing numpy for matrix operations> import> numpy> > # initializing matrices> x> => numpy.array([[> 1> ,> 2> ], [> 4> ,> 5> ]])> y> => numpy.array([[> 7> ,> 8> ], [> 9> ,> 10> ]])> > # using sqrt() to print the square root of matrix> print> (> 'The element wise square root is : '> )> print> (numpy.sqrt(x))> > # using sum() to print summation of all elements of matrix> print> (> 'The summation of all matrix element is : '> )> print> (numpy.> sum> (y))> > # using sum(axis=0) to print summation of all columns of matrix> print> (> 'The column wise summation of all matrix is : '> )> print> (numpy.> sum> (y,axis> => 0> ))> > # using sum(axis=1) to print summation of all columns of matrix> print> (> 'The row wise summation of all matrix is : '> )> print> (numpy.> sum> (y,axis> => 1> ))> > # using 'T' to transpose the matrix> print> (> 'The transpose of given matrix is : '> )> print> (x.T)>

출력 :

The element wise square root is : [[ 1. 1.41421356] [ 2. 2.23606798]] The summation of all matrix element is : 34 The column wise summation of all matrix is : [16 18] The row wise summation of all matrix is : [15 19] The transpose of given matrix is : [[1 4] [2 5]] 

중첩 루프 사용:

접근하다:

  • 행렬 A와 B를 정의합니다.
  • len() 함수를 사용하여 행렬의 행과 열 수를 가져옵니다.
  • 중첩 루프 또는 목록 이해를 사용하여 행렬 C, D 및 E를 0으로 초기화합니다.
  • 중첩 루프 또는 목록 이해를 사용하여 행렬의 요소별 덧셈, 뺄셈 및 나눗셈을 수행합니다.
  • 결과 행렬 C, D, E를 인쇄합니다.

파이썬3




A> => [[> 1> ,> 2> ],[> 4> ,> 5> ]]> B> => [[> 7> ,> 8> ],[> 9> ,> 10> ]]> rows> => len> (A)> cols> => len> (A[> 0> ])> > # Element wise addition> C> => [[> 0> for> i> in> range> (cols)]> for> j> in> range> (rows)]> for> i> in> range> (rows):> > for> j> in> range> (cols):> > C[i][j]> => A[i][j]> +> B[i][j]> print> (> 'Addition of matrices: '> , C)> > # Element wise subtraction> D> => [[> 0> for> i> in> range> (cols)]> for> j> in> range> (rows)]> for> i> in> range> (rows):> > for> j> in> range> (cols):> > D[i][j]> => A[i][j]> -> B[i][j]> print> (> 'Subtraction of matrices: '> , D)> > # Element wise division> E> => [[> 0> for> i> in> range> (cols)]> for> j> in> range> (rows)]> for> i> in> range> (rows):> > for> j> in> range> (cols):> > E[i][j]> => A[i][j]> /> B[i][j]> print> (> 'Division of matrices: '> , E)>

산출

Addition of matrices: [[8, 10], [13, 15]] Subtraction of matrices: [[-6, -6], [-5, -5]] Division of matrices: [[0.14285714285714285, 0.25], [0.4444444444444444, 0.5]] 

시간 복잡도: O(n^2)
공간 복잡도: O(n^2)