numpy eye: что делает и как использовать

NumPy eye - это функция библиотеки NumPy, предназначенная для создания двумерного массива с единичной диагональю и нулевыми значениями вне этой диагонали. Она принимает один обязательный аргумент - размерность массива, и возвращает новый массив с указанной размерностью.

Вот пример использования:

import numpy as np

arr = np.eye(3)
print(arr)

Этот код создаст двумерный массив размером 3x3 с единичной диагональю:

[[1. 0. 0.]
 [0. 1. 0.]
 [0. 0. 1.]]

NumPy eye может быть полезной, когда вам нужно создать искусственную матрицу, например, для тестирования или работы с линейной алгеброй.

Что делает функция numpy.eye?

Функция numpy.eye используется для создания двумерного массива с единицами в виде диагонали и нулями во всех остальных элементах.

Давайте рассмотрим синтаксис и аргументы функции:

numpy.eye(N, M=None, k=0, dtype=float, order='C')
    

Аргументы:

• N - число строк (или количество элементов в каждой строке), обязательный аргумент.
• M - число столбцов (по умолчанию равно N).
• k - индекс диагонали, по которой будут располагаться единицы (0 - главная диагональ, положительные значения - диагонали выше главной, отрицательные значения - диагонали ниже главной).
• dtype - тип данных элементов массива (по умолчанию float).
• order - порядок хранения элементов в памяти.

Теперь давайте рассмотрим несколько примеров использования функции numpy.eye:

Пример 1:

import numpy as np

# Создание массива размером 3x3 с единицами на главной диагонали
arr = np.eye(3)
print(arr)
    

Результат:

[[1. 0. 0.]
 [0. 1. 0.]
 [0. 0. 1.]]
    

В этом примере мы использовали функцию numpy.eye, чтобы создать массив размером 3x3. В результате получился двумерный массив с единичками на главной диагонали и нулями в остальных элементах.

Пример 2:

import numpy as np

# Создание массива размером 4x4 с единицами выше главной диагонали
arr = np.eye(4, k=1)
print(arr)
    

Результат:

[[0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]
 [0. 0. 0. 0.]]
    

В этом примере мы использовали функцию numpy.eye с параметром k=1, чтобы создать массив размером 4x4 с единицами выше главной диагонали. Остальные элементы массива заполняются нулями.

Пример 3:

import numpy as np

# Создание массива размером 5x5 с единицами ниже главной диагонали
arr = np.eye(5, k=-1)
print(arr)
    

Результат:

[[0. 0. 0. 0. 0.]
 [1. 0. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 1. 0.]]
    

В этом примере мы использовали функцию numpy.eye с параметром k=-1, чтобы создать массив размером 5x5 с единицами ниже главной диагонали. Остальные элементы массива заполняются нулями.

Таким образом, функция numpy.eye позволяет создать двумерный массив с единицами в виде диагонали и нулями в остальных элементах. Вы можете использовать различные комбинации аргументов, чтобы контролировать расположение и размеры диагоналей с единицами.