🔴 Как сделать матрицу в python: пошаговое руководство для начинающих

Вот пример кода на Python, чтобы создать матрицу:

matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

В этом примере создается матрица размером 3x3. Каждая строка представлена вложенным списком, где элементы разделены запятой. Вы можете изменить значения элементов матрицы, добавлять или удалять строки и столбцы в соответствии с вашими потребностями.

Как сделать матрицу в Python

Чтобы создать матрицу в Python, мы можем использовать встроенную библиотеку NumPy. NumPy предоставляет нам множество функций для работы с массивами и матрицами. Давайте рассмотрим несколько способов создания матрицы с помощью NumPy.

1. Создание матрицы из списка списков

Один из способов создания матрицы - это использование списка списков. Каждый вложенный список представляет строку в матрице. Мы можем использовать функцию numpy.array() для преобразования списка списков в матрицу.

import numpy as np

matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
print(matrix)
  

Этот код создаст матрицу размером 3x3:

[[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]
  

2. Создание матрицы с помощью функций NumPy

NumPy также предоставляет нам некоторые функции для создания матрицы с определенной структурой. Например, функция numpy.zeros() создает матрицу, элементы которой заполнены нулями.

zeros_matrix = np.zeros((3, 3))
print(zeros_matrix)
  

Этот код создаст матрицу размером 3x3 с нулевыми элементами:

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

Аналогично, функция numpy.ones() создает матрицу, элементы которой заполнены единицами.

ones_matrix = np.ones((2, 4))
print(ones_matrix)
  

Этот код создаст матрицу размером 2x4 с единичными элементами:

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

Также можно использовать функцию numpy.eye() для создания единичной матрицы:

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

Этот код создаст единичную матрицу размером 3x3:

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

3. Создание матрицы с помощью функции reshape

Некоторые матрицы можно создавать с помощью функции numpy.reshape(). Эта функция изменяет форму существующего массива или матрицы.

arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6])
matrix = np.reshape(arr, (2, 3))
print(matrix)
  

Этот код создаст матрицу размером 2x3:

[[1 2 3]
 [4 5 6]]
  

4. Доступ к элементам матрицы

Чтобы получить доступ к элементам матрицы в Python, мы можем использовать индексацию. Индексация начинается с нуля.

matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
print(matrix[0, 0])  # Первый элемент матрицы
print(matrix[1, 2])  # Третий элемент второй строки
print(matrix[2, 1])  # Второй элемент третьей строки
  

Результат выполнения:

1
6
8
  

5. Математические операции над матрицами

NumPy также предоставляет возможность производить математические операции над матрицами. Мы можем складывать, вычитать, умножать и делить матрицы.

Сложение матриц

matrix1 = np.array([[1, 2], [3, 4]])
matrix2 = np.array([[5, 6], [7, 8]])
result = matrix1 + matrix2
print(result)
  

Результат выполнения:

[[ 6  8]
 [10 12]]
  

Вычитание матриц

result = matrix1 - matrix2
print(result)
  

Результат выполнения:

[[-4 -4]
 [-4 -4]]
  

Умножение матриц

result = matrix1.dot(matrix2)
print(result)
  

Результат выполнения:

[[19 22]
 [43 50]]
  

Деление матриц

result = matrix1 / matrix2
print(result)
  

Результат выполнения:

[[0.2        0.33333333]
 [0.42857143 0.5       ]]
  

В этой статье мы рассмотрели несколько способов создания матрицы в Python с помощью библиотеки NumPy. Мы также изучили базовые операции с матрицами, такие как доступ к элементам и математические операции.