NumPy 教程第 20 章：矩阵库

NumPy 中包含了一个矩阵库 numpy.matlib，该模块中的函数返回的是一个矩阵，而不是 ndarray 对象

一个 m * n 的矩阵是一个由 m 行（row）n 列（column）元素排列成的矩形阵列

矩阵里的元素可以是数字、符号或数学式。以下是一个由 6 个数字元素构成的 2 行 3 列的矩阵

matlib.empty() 函数

返回一个新的矩阵，语法格式为：

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

参数说明：

• shape: 定义新矩阵形状的整数或整数元组

• Dtype: 可选，数据类型

• order: C（行序优先） 或者 F（列序优先）

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]])

numpy.matlib.zeros() 函数

创建一个以 0 填充的矩阵

In [4]: np.matlib.zeros((2,2))
Out[4]:
matrix([[0.,0.],[0.,0.]])

numpy.matlib.ones() 函数

创建一个以 1 填充的矩阵

In [5]: np.matlib.ones((2,2))
Out[5]:
matrix([[1.,1.],[1.,1.]])

numpy.matlib.eye() 函数

返回一个矩阵，对角线元素为 1，其他位置为零

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

参数说明：

• n: 返回矩阵的行数

• M: 返回矩阵的列数，默认为 n

• k: 对角线的索引

• dtype: 数据类型

示例：

In [6]: np.matlib.eye(n=3,M=4,k=0,dtype=float)
Out[6]:
matrix([[1.,0.,1.,0.]])

numpy.matlib.identity() 函数

返回给定大小的单位矩阵

单位矩阵是个方阵，从左上角到右下角的对角线（称为主对角线）上的元素均为 1，除此以外全都为 0

In [7]: np.matlib.identity(5,dtype=float)
Out[7]:
matrix([[1.,1.]])

numpy.matlib.rand() 函数

创建一个给定大小的矩阵，数据是随机填充的

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]])

矩阵总是二维的，而 ndarray 是一个 n 维数组。 两个对象都是可互换的

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([[1,4]])

In [13]: k = np.asmatrix(y)

In [14]: k
Out[14]:
matrix([[1,4]])