Python实现的矩阵转置与矩阵相乘运算示例

yipeiwu_com5年前Python基础

本文实例讲述了Python实现的矩阵转置与矩阵相乘运算。分享给大家供大家参考,具体如下:

矩阵转置

方法一 :使用常规的思路

def transpose(M):
  # 初始化转置后的矩阵
  result = []
  # 获取转置前的行和列
  row, col = shape(M)
  # 先对列进行循环
  for i in range(col):
    # 外层循环的容器
    item = []
    # 在列循环的内部进行行的循环
    for index in range(row):
      item.append(M[index][i])
    result.append(item)
  return result

思路:矩阵的转置就是从行变成列, 列变成行

  • 先定义一个最终存放矩阵的容器
  • 先对列进行循环i,并定义一个临时数组用于存放数据,在每次列的循环内部,再次对行进行循环j,取第M[j][i]个元素存入一个临时数组中
  • 在每次列循环完毕,将临时数组存入最终数组中
  • 当列循环完毕, 最终数组就是矩阵的转置

方法二:使用zip解包

def transpose(M):
  # 直接使用zip解包成转置后的元组迭代器,再强转成list存入最终的list中
  return [list(row) for row in zip(*M)]

思路:

zip 解包后,返回一个将多个可迭代对象组合成一个元组序列的迭代器,正如:

my_zip = list(zip(['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]))
print(my_zip) # [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]

在每次循环中将元组强转成list 并存入总list中

矩阵相乘

def matrixMultiply(A, B):
  # 获取A的行数和列数
  A_row, A_col = shape(A)
  # 获取B的行数和列数
  B_row, B_col = shape(B)
  # 不能运算情况的判断
  if(A_col != B_row):
    raise ValueError
  # 最终的矩阵
  result = []
  # zip 解包后是转置后的元组,强转成list, 存入result中
  BT = [list(row) for row in zip(*B)]
  # 开始做乘积运算
  for A_index in range(A_row):
    # 用于记录新矩阵的每行元素
    rowItem = []
    for B_index in range(len(BT)):
      # num 用于累加
      num = 0
      for Br in range(len(BT[B_index])):
        num += A[A_index][Br] * BT[B_index][Br]
      # 累加完成后,将数据存入新矩阵的行中
      rowItem.append(num)
    result.append(rowItem)
  return result

说明: A矩阵与B矩阵的乘法运算,最终得到新的矩阵X , 思路

  • 首先判断是否可以相乘:前提条件是A的列与B的行要相同
  • 我们可以画图理解:假如A是3行5列,B是5行2列,相乘结果是3行2列
  • 将B转置后是2行5列,我们称之为BT, 这样 A 和 BT 都是5列了
  • 则A的每行中的第 i 个元素 * BT每行中的第 i 个元素,相加构成新矩阵X的新行,循环A行,共3行,则新矩阵X就会逐步添加新行,待循环完毕,得到新矩阵X

更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python数学运算技巧总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

相关文章

Python实现iOS自动化打包详解步骤

Python实现iOS自动化打包详解步骤

可能是最简单的iOS自动化打包方式:无需手动配置证书,无需填写配置文件名称,更无需配置Bundle Identifer,总之无需很多繁琐配置,让打包流程一句命令完成!下面将会分享两种打包...

python发布模块的步骤分享

python发布模块的步骤分享

1.为模块nester创建文件夹nester,其中包含:nester.py(模块文件): 复制代码 代码如下:"""这是"nester.py"模块,提供了一个名为print_lol()函...

python3 字符串/列表/元组(str/list/tuple)相互转换方法及join()函数的使用

在抓取网络数据的时候,有时会用正则对结构化的数据进行提取,比如 href="https://www.1234.com"等。python的re模块的findall()函数会返回一个所有匹配...

使用python实现knn算法

使用python实现knn算法

本文实例为大家分享了python实现knn算法的具体代码,供大家参考,具体内容如下 knn算法描述 对需要分类的点依次执行以下操作: 1.计算已知类别数据集中每个点与该点之间的距离 2....

Django项目中包含多个应用时对url的配置方法

Django项目中包含多个应用时对url的配置方法

一个Django工程中多数情况下会存在多个应用, 如何针对多个应用的url进行配置呢, 有以下两种方案: 1、在Django工程的urls.py中针对每个应用分别配置不同的url路径 2...