numpy中matrix*array、matrix*matrix和arrary*array的区别

本文详细解析了矩阵与数组间的三种乘法运算:矩阵与矩阵的乘法、矩阵与数组的乘法以及数组与数组的对应元素相乘。通过具体示例帮助读者理解不同乘法运算的区别。

1、matrix*array

表示的是矩阵乘

2、matrix*matrix

表示的是矩阵乘

3、arrary*array

表示的是对应的元素相乘

任务描述 本关任务:根据本关所学知识,补全右侧代码编辑器中缺失的代码,完成程序的编写并通过所有测试用例。 相关知识 为了完成本关任务,你需要掌握: 怎样安装NumPy; 什么是ndarray对象; 如何实例化ndarray对象。 怎样安装NumPy 本地想要安装NumPy其实非常简单,进入命令行,输入pip install numpy即可。 什么是ndarray对象 NumPy为什么能够受到各个数据科学从业人员的青睐与追捧,其实很大程度上是因为NumPy在向量计算方面做了很多优化,接口也非常友好(总之就是用起来很爽)。而这些其实都是在围绕着NumPy的一个 核心数据结构ndarray 。 ndarray的全称是N-Dimension Arrary,字面意义上其实已经表明了一个ndarray对象就是一个N维数组。但要注意的是,ndarray是同质的。同质的意思就是说 N维数组里的所有元素必须是属于同一种数据类型的 。 (PS: python中的list是异质的) 。 ndarray对象实例化好了之后,包含了一些基本的属性。比如shape,ndim,size,dtype。其中: shape:ndarray对象的形状,由一个tuple表示; ndim:ndarray对象的维度; size:ndarray对象中元素的数量; dtype:ndarray对象中元素的数据类型,例如int64,float32等。 来看个例子,假设现在有一个3行5列的矩阵(ndarray)如下: array([[ 0, 1, 2, 3, 4], [ 5, 6, 7, 8, 9], [10, 11, 12, 13, 14]]) 那么该ndarray的shape是(3, 5)(代表3行5列); ndim是2(因为矩阵有行列两个维度); size是15(因为矩阵总共有15个元素); dtype是int32(因为矩阵中元素都是整数,并且用32位整型足够表示矩阵中的元素)。 示例代码如下: # 导入numpy并取别名为np import numpy as np # 构造ndarray a = np.arange(15).reshape(3, 5) # 打印a的shape,ndim,size,dtype print(a.shape) print(a.ndim) print(a.size) print(a.dtype) 如何实例化ndarray对象 实例化ndarray对象的函数有很多种,但最为常用的函数是array,zeros,ones以及empty。 使用array函数实例化ndarray对象 如果你手头上有一个python的list,想要将这个list转成ndarray,此时可以使用NumPy中的array函数将list中的值作为初始值,来实例化一个ndarray对象。代码如下: import numpy as np # 使用列表作为初始值,实例化ndarray对象a a = np.array([2,3,4]) # 打印ndarray对象a print(a) 使用zeros,ones,empty函数实例化ndarray对象 通常在写代码的时候,数组中元素的值一般都喜欢先初始化成0,如果使用array的方式实例化ndarray对象的话,虽然能实现功能,但显得很麻烦( 首先要有一个全是0的list )。那有没有简单粗暴的方式呢,有!!那就是zeros函数,你只需要把ndarray的shape作为参数传进去即可。代码如下: import numpy as np # 实例化ndarray对象a,a是一个3行4列的矩阵矩阵中元素全为0 a = np.zeros((3, 4)) # 打印ndarray对象a print(a) 如果想把数组中的元素全部初始化成1,聪明的你应该能想到就是用ones函数,ones的用法与zeros一致。代码如下: import numpy as np # 实例化ndarray对象a,a是一个3行4列的矩阵矩阵中元素全为1 a = np.ones((3, 4)) # 打印ndarray对象a print(a) 如果01大法满足不了你,想要用随机值作为初始值来实例化ndarray对象,empty函数能够满足你。empty的使用方式与zerosones如出一辙,代码如下: import numpy as np # 实例化ndarray对象a,a是一个2行3列的矩阵矩阵中元素全为随机值 a = np.empty((2, 3)) # 打印ndarray对象a print(a) 编程要求 根据提示,在右侧编辑器Begin-End中填充代码,根据测试用例的输入,实例化出对应的ndarray对象并打印。 具体要求请参见后续测试样例。 请先仔细阅读右侧上部代码编辑区内给出的代码框架,再开始你的编程工作! 测试说明 平台会对你编写的代码进行测试,对比你输出的数值与实际正确的数值,只有所有数据全部计算正确才能进入下一关。 shape:为需要实例化出来的ndarray对象的shape; data:表示需要实例化出来的ndarray对象中元素的值。 例如:{'shape':[1, 2], 'data':[[1, 2]]}表示ndarray对象的形状为1行2列,第1行第1列的值为1,第1行第2列的值为2。 测试输入: {'shape':[1, 2], 'data':[[1, 2]]} 预期输出: [[1 2]]
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05-17
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