NumPy 中包含了一个矩阵库 numpy.matlib,该模块中的函数返回的是一个矩阵,而不是 ndarray 对象。

一个 m×n的矩阵是一个由m行(row)n列(column)元素排列成的矩形阵列。

矩阵里的元素可以是数字、符号或数学式。

转置矩阵

NumPy 中除了可以使用 numpy.transpose 函数来对换数组的维度,还可以使用 T 属性

 

matlib.empty() 函数返回一个新的矩阵。

numpy.matlib.empty(shape, dtype, order)

参数说明:

  • shape: 定义新矩阵形状的整数或整数元组
  • Dtype: 可选,数据类型
  • order: C(行序优先) 或者 F(列序优先)

 

numpy.matlib.zeros() 函数创建一个以 0 填充的矩阵。

numpy.matlib.ones()函数创建一个以 1 填充的矩阵。

numpy.matlib.eye() 函数返回一个矩阵,对角线元素为 1,其他位置为零。

numpy.matlib.eye(n, M,k, dtype)

参数说明:

  • n: 返回矩阵的行数
  • M: 返回矩阵的列数,默认为 n
  • k: 对角线的索引
  • dtype: 数据类型

numpy.matlib.identity() 函数返回给定大小的单位矩阵。

numpy.matlib.rand() 函数创建一个给定大小的矩阵,数据是随机填充的。

 

NumPy 提供了线性代数函数库 linalg,该库包含了线性代数所需的所有功能。

函数 描述
dot 两个数组的点积,即元素对应相乘。
vdot 两个向量的点积
inner 两个数组的内积
matmul 两个数组的矩阵积
determinant 数组的行列式
solve 求解线性矩阵方程
inv 计算矩阵的乘法逆矩阵

numpy.dot() 对于两个一维的数组,计算的是这两个数组对应下标元素的乘积和(数学上称之为向量点积);对于二维数组,计算的是两个数组的矩阵乘积;对于多维数组,它的通用计算公式如下,即结果数组中的每个元素都是:数组a的最后一维上的所有元素与数组b的倒数第二位上的所有元素的乘积和: dot(a, b)[i,j,k,m] = sum(a[i,j,:] * b[k,:,m])

numpy.dot(a, b, out=None)

参数说明:

  • a : ndarray 数组
  • b : ndarray 数组
  • out : ndarray, 可选,用来保存dot()的计算结果

numpy.vdot() 函数是两个向量的点积。 如果第一个参数是复数,那么它的共轭复数会用于计算。 如果参数是多维数组,它会被展开。

numpy.inner() 函数返回一维数组的向量内积。对于更高的维度,它返回最后一个轴上的和的乘积。

numpy.matmul 函数返回两个数组的矩阵乘积。 虽然它返回二维数组的正常乘积,但如果任一参数的维数大于2,则将其视为存在于最后两个索引的矩阵的栈,并进行相应广播。

numpy.linalg.det() 函数计算输入矩阵的行列式。

numpy.linalg.solve() 函数给出了矩阵形式的线性方程的解。

numpy.linalg.inv() 函数计算矩阵的乘法逆矩阵。