使用复杂的 Python 创建矩阵

Python 是一种很强大的编程语言，可以通过它轻松创建、操作并处理矩阵。在这篇文章中，我们将介绍如何使用 Python 来创建带有不同数据类型、形状和尺寸的矩阵。

一维数组

一维数组是最简单的矩阵之一。在 Python 中，可以使用 NumPy 库来创建一维数组。下面是一个基本的示例：

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print(a)

输出：

[1 2 3 4 5]

二维数组

二维数组是比较常见的矩阵。在 Python 中，可以使用 NumPy 库来创建二维数组。下面是一个基本的示例：

import numpy as np

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

输出：

[[1 2 3]
 [4 5 6]
 [7 8 9]]

三维数组

三维数组是一个由多个二维数组组成的矩阵。在 Python 中，可以使用 NumPy 库来创建三维数组。下面是一个基本的示例：

import numpy as np

a = np.array([[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[7, 8, 9], [10, 11, 12]]])
print(a)

输出：

[[[ 1  2  3]
  [ 4  5  6]]

 [[ 7  8  9]
  [10 11 12]]]

生成全为 0 或 1 的矩阵

我们可以使用 numpy 库中的 zeros() 或 ones() 方法生成全零或全一矩阵。

import numpy as np

# 创建全零矩阵
a = np.zeros((2, 2))
print(a)

# 创建全一矩阵
b = np.ones((2, 2))
print(b)

输出：

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

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

生成指定值的矩阵

我们可以使用 numpy 库中的 full() 方法生成指定值的矩阵。

import numpy as np

# 创建全是 4 的矩阵
a = np.full((2, 2), 4)
print(a)

输出：

[[4 4]
 [4 4]]

生成随机矩阵

我们可以使用 numpy 库中的 random() 方法生成随机矩阵。

import numpy as np

# 创建随机矩阵
a = np.random.random((2, 2))
print(a)

输出：

[[0.96122043 0.57305992]
 [0.47590469 0.14203468]]

通过列表创建矩阵

我们可以使用 numpy 库中的 array() 方法通过列表创建矩阵。

import numpy as np

# 创建矩阵
a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
print(a)

输出：

[[1 2]
 [3 4]]

通过字符串创建指定形状矩阵

我们可以使用 numpy 库中的 fromstring() 方法通过字符串创建指定形状的矩阵。

import numpy as np

# 创建矩阵
a = np.fromstring('1 2\n3 4', dtype=int, sep=' ')
print(a)

输出：

[1 2 3 4]