MATLAB与Numpy函数对照表

以下是 MATLAB 与 NumPy 的常用函数对照表，帮助熟悉 MATLAB 的用户快速上手 NumPy：

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​1. 矩阵/数组创建

​MATLAB	​NumPy	说明
zeros(m, n)	np.zeros((m, n))	全0矩阵
ones(m, n)	np.ones((m, n))	全1矩阵
eye(m)	np.eye(m)	单位矩阵
rand(m, n)	np.random.rand(m, n)	0~1均匀分布随机矩阵
randn(m, n)	np.random.randn(m, n)	标准正态分布随机矩阵
linspace(a, b, n)	np.linspace(a, b, n)	线性等分向量
magic(m)	无直接等价，需自定义	魔方矩阵

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​2. 数学运算

​MATLAB	​NumPy	说明
a * b	a @ b 或 np.matmul(a, b)	矩阵乘法
a .* b	a * b	元素乘法
a'	a.T 或 a.transpose()	转置
inv(a)	np.linalg.inv(a)	矩阵求逆
a \ b	np.linalg.solve(a, b)	解线性方程组 ax = b
sum(a)	np.sum(a, axis=0)	按列求和（默认行为不同）
mean(a)	np.mean(a, axis=0)	按列求均值
max(a)	np.max(a, axis=0)	按列找最大值
reshape(a, m, n)	a.reshape(m, n)	重塑矩阵形状

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​3. 线性代数

​MATLAB	​NumPy	说明
eig(a)	np.linalg.eig(a)	特征值和特征向量
svd(a)	np.linalg.svd(a)	奇异值分解
det(a)	np.linalg.det(a)	矩阵行列式
norm(a)	np.linalg.norm(a)	矩阵/向量范数
diag(a)	np.diag(a)	提取对角线元素或构造对角矩阵

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​4. 索引与切片

​MATLAB	​NumPy	说明
a(2,3)	a[1, 2]	访问第2行第3列元素（索引从0开始）
a(2:5, :)	a[1:5, :]	提取第2到5行
a(:, [1,3])	a[:, [0, 2]]	提取第1和3列
a > 5	a > 5	布尔索引（用法类似）
find(a > 5)	np.where(a > 5)	返回满足条件的索引

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​5. 文件操作

​MATLAB	​NumPy	说明
save('data.mat', a)	np.save('data.npy', a)	保存为二进制文件
load('data.mat')	np.load('data.npy')	加载二进制文件
csvread('data.csv')	np.loadtxt('data.csv', delimiter=',')	读取CSV文件

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​6. 其他常用函数

​MATLAB	​NumPy	说明
size(a)	a.shape	返回维度（元组形式）
length(a)	len(a) 或 a.shape[0]	最长维度的长度
repmat(a, m, n)	np.tile(a, (m, n))	重复矩阵
meshgrid(x, y)	np.meshgrid(x, y)	生成网格坐标
plot(x, y)	plt.plot(x, y) (需 import matplotlib.pyplot as plt)	绘制曲线

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​关键区别

1. ​索引：

   • MATLAB：从 ​1 开始，且索引用圆括号 ()。
   • NumPy：从 ​0 开始，索引用方括号 []。

2. ​行列顺序：

   • MATLAB：按列优先（Fortran风格）。
   • NumPy：默认按行优先（C风格）。

3. ​运算符：

   • MATLAB：* 是矩阵乘法，.* 是元素乘法。
   • NumPy：@ 或 np.matmul 是矩阵乘法，* 是元素乘法。

4. ​函数参数：

   • MATLAB：维度参数直接传递，如 sum(a, 1)。
   • NumPy：维度用 axis 指定，如 np.sum(a, axis=0)。

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​示例代码

矩阵乘法

% MATLAB
C = A * B;

# NumPy
C = A @ B

按列求和

% MATLAB
s = sum(A, 1);

# NumPy
s = np.sum(A, axis=0)

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通过对照表可以快速迁移 MATLAB 代码到 NumPy，但需注意语法和底层实现的差异！

参考：

 （1） python中numpy与matlab的对应关系

（2）MATLAB-Numpy函数对照表_matlab numpy 对照 表-优快云博客

（3） 从 Matlab 到 NumpyNumpy 和 Matlab 比较

（4）numpy与matlab互转操作