🔬 Как правильно складывать матрицы в питоне: простой гид для начинающих

Чтобы сложить матрицы в Python, нужно использовать оператор "+".

matrix1 = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
matrix2 = [[9, 8, 7], [6, 5, 4], [3, 2, 1]]

result_matrix = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

# Сложение матриц
for i in range(len(matrix1)):
    for j in range(len(matrix1[0])):
        result_matrix[i][j] = matrix1[i][j] + matrix2[i][j]

print(result_matrix)
    

Как складывать матрицы в питоне

Сложение матриц — это одна из основных операций в линейной алгебре. В питоне существуют различные способы складывать матрицы, включая использование встроенных функций и библиотек. В этой статье мы рассмотрим несколько способов складывать матрицы в питоне с примерами кода.

1. Сложение матриц с использованием встроенных функций

Питон предоставляет функцию zip(), которая позволяет объединять элементы из нескольких итерируемых объектов, включая матрицы. Мы можем использовать эту функцию в сочетании с операцией сложения (+), чтобы сложить матрицы поэлементно.

matrix1 = [[1, 2, 3],
           [4, 5, 6],
           [7, 8, 9]]

matrix2 = [[9, 8, 7],
           [6, 5, 4],
           [3, 2, 1]]

result = [[a + b for a, b in zip(row1, row2)] for row1, row2 in zip(matrix1, matrix2)]

print(result)

В приведенном выше коде мы создаем две матрицы matrix1 и matrix2. Затем мы используем встроенную функцию zip(), чтобы объединить соответствующие элементы из каждой строки матрицы. Затем мы используем генератор списка, чтобы сложить соответствующие элементы и создать новую матрицу result. Наконец, мы печатаем результат.

2. Сложение матриц с использованием библиотеки NumPy

Библиотека NumPy предоставляет более мощные и эффективные инструменты для работы с матрицами в питоне. Мы можем использовать функцию numpy.add() для сложения матриц.

import numpy as np

matrix1 = np.array([[1, 2, 3],
                    [4, 5, 6],
                    [7, 8, 9]])

matrix2 = np.array([[9, 8, 7],
                    [6, 5, 4],
                    [3, 2, 1]])

result = np.add(matrix1, matrix2)

print(result)

Здесь мы импортируем библиотеку NumPy под псевдонимом np. Затем мы создаем две матрицы, используя функцию np.array(). Затем мы используем функцию np.add() для сложения матриц matrix1 и matrix2. Наконец, мы печатаем результат.

3. Сложение матриц с использованием циклов

Также мы можем сложить матрицы с использованием циклов в питоне. Мы будем перебирать элементы каждой матрицы и складывать их поэлементно.

def add_matrices(matrix1, matrix2):
    rows = len(matrix1)
    columns = len(matrix1[0])
    result = [[0] * columns for _ in range(rows)]

    for i in range(rows):
        for j in range(columns):
            result[i][j] = matrix1[i][j] + matrix2[i][j]

    return result

matrix1 = [[1, 2, 3],
           [4, 5, 6],
           [7, 8, 9]]

matrix2 = [[9, 8, 7],
           [6, 5, 4],
           [3, 2, 1]]

result = add_matrices(matrix1, matrix2)
print(result)

В этом примере мы создаем функцию add_matrices(), которая принимает две матрицы в качестве аргументов. Мы определяем количество строк и столбцов в матрицах и создаем новую матрицу result с помощью циклов. Затем мы перебираем элементы каждой матрицы и складываем их, сохраняя результат в матрице result. Наконец, мы печатаем результат.

Это были некоторые способы складывать матрицы в питоне с примерами кода. Вы можете выбрать тот метод, который наиболее удобен для вас в зависимости от ваших потребностей и предпочтений.