如何使用 NumPy 在Python中创建常量矩阵？

NumPy是一个Python的计算库，主要用于对多维数组和矩阵的运算。在NumPy中，可以方便地创建不同类型的常量矩阵，包括全0矩阵、全1矩阵、单位矩阵等。

创建全0矩阵

要创建一个全0矩阵，可以使用NumPy的zeros方法，指定矩阵的形状即可：

import numpy as np

# 创建一个形状为(3, 4)的全0矩阵
zeros_matrix = np.zeros((3, 4))
print(zeros_matrix)

输出：

array([[0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0.]])

创建全1矩阵

要创建一个全1矩阵，可以使用NumPy的ones方法，同样指定矩阵的形状即可：

import numpy as np

# 创建一个形状为(2, 3, 4)的全1矩阵
ones_matrix = np.ones((2, 3, 4))
print(ones_matrix)

输出：

array([[[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]],

       [[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]]])

创建单位矩阵

单位矩阵是一个方阵，其对角线上的元素全为1，其它元素全为0。在NumPy中，可以使用identity方法创建单位矩阵：

import numpy as np

# 创建一个3x3的单位矩阵
identity_matrix = np.identity(3)
print(identity_matrix)

输出：

array([[1., 0., 0.],
       [0., 1., 0.],
       [0., 0., 1.]])

创建常量矩阵

除了全0矩阵、全1矩阵和单位矩阵外，还可以创建任意常量矩阵，只需使用NumPy的full方法，并指定矩阵的形状和常量值即可：

import numpy as np

# 创建一个形状为(2, 3)的常量矩阵，元素值为5
const_matrix = np.full((2, 3), 5)
print(const_matrix)

输出：

array([[5, 5, 5],
       [5, 5, 5]])

通过以上方法，便可以轻松创建相应的常量矩阵了。