如何使用 NumPy 在Python中创建向量

NumPy是一个通用的数组处理包。它提供了一个高性能的多维数组对象，以及用于处理这些数组的工具。它是使用Python进行科学计算的基础包。 Numpy 基本上用于创建 n 维数组。

Vector是由组件构建的，这些组件是普通数字。我们可以将向量视为数字列表，向量代数视为对列表中的数字执行的操作。换句话说，向量是 numpy 一维数组。

为了创建一个向量，我们使用 np.array 方法。

Syntax : np.array(list)
Argument : It take 1-D list it can be 1 row and n columns or n rows and 1 column
Return : It returns vector which is numpy.ndarray
 

注意：我们也可以使用其他方法创建向量，该方法返回一维 numpy 数组，例如 np.arange(10), np.zeros((4, 1)) 给出一维数组，但最合适的方法是使用 np .array 与一维列表。

创建向量
在这个例子中，我们将创建一个水平向量和一个垂直向量

Python3

# importing numpy
import numpy as np
  
# creating a 1-D list (Horizontal)
list1 = [1, 2, 3]
  
# creating a 1-D list (Vertical)
list2 = [[10],
        [20],
        [30]]
  
# creating a vector1
# vector as row
vector1 = np.array(list1)
  
# creating a vector 2
# vector as column
vector2 = np.array(list2)
  
  
# showing horizontal vector
print("Horizontal Vector")
print(vector1)
  
print("----------------")
  
# showing vertical vector
print("Vertical Vector")
print(vector2)

输出 ：

Horizontal Vector
[1 2 3]
----------------
Vertical Vector
[[10]
 [20]
 [30]]

基本算术运算：
在这个例子中，我们将看到在两个相等长度的向量之间进行算术运算，以产生一个长度相同的新向量

Python3

# importing numpy
import numpy as np
  
# creating a 1-D list (Horizontal)
list1 = [5, 6, 9]
  
# creating a 1-D list (Horizontal)
list2 = [1, 2, 3]
  
# creating first vector
vector1 = np.array(list1)
  
# printing vector1
print("First Vector          : " + str(vector1))
  
# creating second vector
vector2 = np.array(list2)
  
# printing vector2
print("Second Vector         : " + str(vector2))
  
# adding both the vector
# a + b = (a1 + b1, a2 + b2, a3 + b3)
addition = vector1 + vector2
  
# printing addition vector
print("Vector Addition       : " + str(addition))
  
# subtracting both the vector
# a - b = (a1 - b1, a2 - b2, a3 - b3)
subtraction = vector1 - vector2
  
# printing addition vector
print("Vector Subtraction   : " + str(subtraction))
  
# multiplying  both the vector
# a * b = (a1 * b1, a2 * b2, a3 * b3)
multiplication = vector1 * vector2
  
# printing multiplication vector
print("Vector Multiplication : " + str(multiplication))
  
# dividing  both the vector
# a / b = (a1 / b1, a2 / b2, a3 / b3)
division = vector1 / vector2
  
# printing division vector
print("Vector Division       : " + str(division))

输出 ：

First Vector: [5 6 9]
Second Vector: [1 2 3]
Vector Addition: [ 6  8 12]
Vector Subtraction: [4 4 6]
Vector Multiplication: [ 5 12 27]
Vector Division: [5 3 3]

矢量点积
在数学中，点积或标量积是一种代数运算，它采用两个等长的数字序列并返回一个数字。
为此，我们将使用点法。

Python3

# importing numpy
import numpy as np
  
# creating a 1-D list (Horizontal)
list1 = [5, 6, 9]
  
# creating a 1-D list (Horizontal)
list2 = [1, 2, 3]
  
# creating first vector 
vector1 = np.array(list1)
  
# printing vector1
print("First Vector  : " + str(vector1))
  
# creating second vector
vector2 = np.array(list2)
  
# printing vector2
print("Second Vector : " + str(vector2))
  
# getting dot product of both the vectors
# a . b = (a1 * b1 + a2 * b2 + a3 * b3)
# a . b = (a1b1 + a2b2 + a3b3)
dot_product = vector1.dot(vector2)
  
# printing dot product
print("Dot Product   : " + str(dot_product))

输出：

First Vector  : [5 6 9]
Second Vector : [1 2 3]
Dot Product   : 44

向量标量乘法
将向量乘以标量称为标量乘法。要执行标量乘法，我们需要将标量乘以向量的每个分量。

Python3

# importing numpy
import numpy as np
  
# creating a 1-D list (Horizontal)
list1 = [1, 2, 3]
  
# creating first vector 
vector = np.array(list1)
  
# printing vector1
print("Vector  : " + str(vector))
  
# scalar value 
scalar = 2
  
# printing scalar value
print("Scalar  : " + str(scalar))
   
# getting scalar multiplication value
# s * v = (s * v1, s * v2, s * v3)
scalar_mul = vector * scalar
  
# printing dot product
print("Scalar Multiplication : " + str(scalar_mul))
  
  
   

输出

Vector  : [1 2 3]
Scalar  : 2
Scalar Multiplication : [2 4 6]