Python矩阵计算常用操作总结
1. 导入 NumPy 库
1 | import numpy as np |
📌 用 np.array
创建二维数组(即矩阵)。
3. 矩阵加法与减法
1 | C = A + B |
📌 对应位置元素相加/相减,两个矩阵必须大小一致。
4. 矩阵乘法
4.1 对应元素相乘
1 | E = A * B |
📌 逐元素相乘(Hadamard 积)。
4.2 标准矩阵乘法
1 | F = A @ B |
📌 线性代数中的矩阵乘法,要求 A 的列数等于 B 的行数。
5. 矩阵转置
1 | At = A.T |
📌 将行列位置互换。
6. 计算逆矩阵
1 | A_inv = np.linalg.inv(A) |
📌 如果矩阵可逆(即行列式不为 0),可以用 inv()
计算其逆。
7. 求行列式
1 | det = np.linalg.det(A) |
📌 行列式为一个标量,反映矩阵的可逆性。为 0 则不可逆。
8. 特征值与特征向量
1 | eigenvalues, eigenvectors = np.linalg.eig(A) |
📌 特征值表示变换的伸缩比,特征向量表示方向不变的向量。
9. 解线性方程组 Ax = b
1 | b = np.array([1, 2]) |
📌 solve
用于求解线性方程组,通常比手动求逆更稳定。