Как умножать матрицы на питоне: простое объяснение и примеры с использованием Python

Умножение матриц на Python можно выполнить с использованием встроенной функции numpy.dot(). Данная функция принимает два массива в качестве аргументов и возвращает результат умножения матриц.

import numpy as np

# Создание матрицы A
A = np.array([[1, 2],
              [3, 4]])

# Создание матрицы B
B = np.array([[5, 6],
              [7, 8]])

# Умножение матриц A и B
C = np.dot(A, B)

print(C)

В данном примере мы создаем две матрицы A и B с помощью функции numpy.array(), а затем умножаем их с помощью функции numpy.dot(). Результат умножения записывается в матрицу C, и затем выводится на экран с помощью print().

Как умножать матрицы на питоне

Умножение матриц - это важная операция в линейной алгебре и на питоне есть удобные инструменты, которые позволяют выполнять эту операцию. Давайте разберем, как это сделать.

Матрицы на питоне

В питоне матрицы могут быть представлены с помощью двумерных списков или с помощью библиотеки NumPy.

Рассмотрим пример представления матрицы с помощью двумерного списка:

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

В этом примере у нас есть матрица размером 3x3. Каждый подсписок представляет одну строку матрицы.

Умножение матриц

Умножение матриц определено только для матриц, у которых совпадает количество столбцов первой матрицы с количеством строк второй матрицы. В результате операции умножения получается новая матрица, размером MxN, где M - количество строк первой матрицы, а N - количество столбцов второй матрицы.

В питоне есть несколько способов умножать матрицы:

Умножение матриц с помощью оператора *

Если вы используете двумерные списки для представления матриц, вы можете использовать оператор * для умножения матриц.

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

matrix2 = [[10, 11],
           [12, 13],
           [14, 15]]

result = [[0, 0],
          [0, 0],
          [0, 0]]

# Умножение матриц
for i in range(len(matrix1)):
    for j in range(len(matrix2[0])):
        for k in range(len(matrix2)):
            result[i][j] += matrix1[i][k] * matrix2[k][j]

# Результат
for row in result:
    print(row)
    

В этом примере мы умножаем две матрицы: matrix1 размером 3x3 и matrix2 размером 3x2. Результат представлен матрицей result размером 3x2.

Умножение матриц с помощью библиотеки NumPy

Если вы используете библиотеку NumPy, умножение матриц может быть выполнено с помощью функции numpy.dot.

import numpy as np

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

matrix2 = np.array([[10, 11],
                    [12, 13],
                    [14, 15]])

result = np.dot(matrix1, matrix2)

# Результат
print(result)
    

В этом примере мы используем функцию numpy.dot для умножения матриц matrix1 и matrix2. Результат сохраняется в переменной result.

Заключение

Умножение матриц на питоне может быть выполнено с использованием двумерных списков или с помощью библиотеки NumPy. Оператор * может быть использован для умножения матриц на основе двумерных списков, в то время как функция numpy.dot предоставляет удобный способ умножить матрицы при использовании библиотеки NumPy.