Python实现生成对角矩阵和对角块矩阵
作者:微小冷 发布时间:2021-03-16 11:45:00
标签:Python,矩阵
对角矩阵
scipy中的函数
在scipy.linalg中,通过tri(N, M=None, k=0, dtype=None)可生成N×M对角矩阵,若M=None,则M默认为N。k表示矩阵中用1填充的次对角线个数。
print(tri(3,5,2,dtype=int))
'''
[[1 1 1 0 0]
[1 1 1 1 0]
[1 1 1 1 1]]
'''
在numpy中也提供了多种对角矩阵生成函数,包括diag, diagflat, tri, tril, triu等,
numpy.diagflat
diagflat用于生成对角矩阵,diag在diagflat基础上,添加了提取对角元素的功能,例如
>>> np.diagflat([1,2,3])
array([[1, 0, 0],
[0, 2, 0],
[0, 0, 3]])
>>> np.diag([1,2,3])
array([[1, 0, 0],
[0, 2, 0],
[0, 0, 3]])
>>> np.diag(np.ones([3,3])) #提取对角元素
array([1., 1., 1.])
numpy.tri
tri(M,N,k)用于生成M行N列的三角阵,其元素为0或者1,k用于调节0和1的分界线相对于对角线的位置,例如
>>> np.tri(3,5,1)
array([[1., 1., 0., 0., 0.],
[1., 1., 1., 0., 0.],
[1., 1., 1., 1., 0.]])
>>> np.tri(3,5,2)
array([[1., 1., 1., 0., 0.],
[1., 1., 1., 1., 0.],
[1., 1., 1., 1., 1.]])
>>> np.tri(3,5,3)
array([[1., 1., 1., 1., 0.],
[1., 1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1., 1.]])
tril, triu可用于提取出矩阵的左下和右上的三角阵,其输入参数除了待提取矩阵之外,另一个参数与tri中的k相同。
x = np.arange(12).reshape(4,3)
>>> np.tril(x,-1)
array([[ 0, 0, 0],
[ 3, 0, 0],
[ 6, 7, 0],
[ 9, 10, 11]])
>>> np.triu(x,-1)
array([[ 0, 1, 2],
[ 3, 4, 5],
[ 0, 7, 8],
[ 0, 0, 11]])
对角块矩阵
对于scipy.linalg.block_diag(A,B,C)而言,会生成如下形式矩阵
from scipy.linalg import *
import numpy as np
A = np.ones([2,2])
B = np.round(np.random.rand(3,3),2)
C = np.diag([1,2,3])
bd = block_diag(A,B,C)
print(bd)
'''
[[1. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. ]
[1. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. ]
[0. 0. 0.8 0.38 0.41 0. 0. 0. ]
[0. 0. 0.84 0.45 0.24 0. 0. 0. ]
[0. 0. 0.32 0.22 0.25 0. 0. 0. ]
[0. 0. 0. 0. 0. 1. 0. 0. ]
[0. 0. 0. 0. 0. 0. 2. 0. ]
[0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 3. ]]
'''
其中
来源:https://blog.csdn.net/m0_37816922/article/details/129936879
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