Что такое np.eye в Python? 🤔

np.eye в Python - это функция библиотеки NumPy, которая создает двумерный массив, представляющий единичную матрицу.

Единичная матрица имеет все элементы на главной диагонали, равные 1, а все остальные элементы равны 0.

import numpy as np

# Создание единичной матрицы размером 3x3
eye_matrix = np.eye(3)
print(eye_matrix)

Вывод:

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

В данном примере мы создали единичную матрицу размером 3x3 с помощью функции np.eye. Обратите внимание, что все элементы на главной диагонали равны 1, а все остальные элементы равны 0.

np.eye Python: Что это?

Когда речь идет об использовании библиотеки NumPy в Python, одним из наиболее часто встречающихся методов является np.eye(). В этой статье мы рассмотрим, что означает np.eye() и как он может быть полезен при работе с массивами и матрицами.

Использование np.eye(): Создание единичной матрицы

Метод np.eye() используется для создания единичной матрицы, также известной как матрица Кронекера. Единичная матрица - это квадратная матрица, у которой все элементы на главной диагонали равны 1, а все остальные элементы равны 0.

Синтаксис np.eye() выглядит следующим образом:

np.eye(N, M=None, k=0, dtype=float)

Здесь:

• N - количество строк в создаваемой матрице
• M (необязательный) - количество столбцов в создаваемой матрице. По умолчанию M равно N, и поэтому создается квадратная матрица.
• k (необязательный) - индекс смещения главной диагонали относительно главной диагонали матрицы. По умолчанию k=0 означает главную диагональ, k>0 означает диагональ выше главной диагонали, а k<0 означает диагональ ниже главной диагонали.
• dtype (необязательный) - тип данных элементов матрицы. По умолчанию тип данных равен float.

Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы лучше понять, как использовать np.eye().

Примеры использования np.eye()

Пример 1:

Давайте создадим единичную матрицу размером 3 на 3:

import numpy as np

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

Вывод:

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

Мы получили трехмерную единичную матрицу с элементами, удовлетворяющими условию единичной матрицы - единицы на главной диагонали и нули в остальных местах.

Пример 2:

Теперь давайте создадим единичную матрицу размером 4 на 3:

import numpy as np

eye_matrix = np.eye(4, 3)
print(eye_matrix)

Вывод:

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

В этом примере мы получили единичную матрицу размером 4 на 3. Обратите внимание, что 3 столбца заполнены нулями, так как количество столбцов меньше, чем количество строк.

Пример 3:

Теперь давайте создадим единичную матрицу размером 5 на 5 с смещением диагонали:

import numpy as np

eye_matrix = np.eye(5, k=1)
print(eye_matrix)

Вывод:

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

Здесь мы получили единичную матрицу размером 5 на 5 с смещением диагонали на 1. Это означает, что единицы находятся на диагонали выше главной диагонали.

Заключение

Метод np.eye() в библиотеке NumPy позволяет создавать единичные матрицы с различными параметрами. Этот метод полезен при работе с линейной алгеброй, матричными операциями и другими задачами, связанными с преобразованием и анализом данных.

Надеюсь, данная статья помогла вам понять, что означает np.eye() и как его использовать в Python.