21、Numpy矩陣庫（matrix）

1、番外說明

大家好，我是小P，本系列是本人對Python模塊Numpy的一些學習記錄，總結於此一方面方便其它初學者學習，另一方面害怕自己遺忘，希望大家喜歡。此外，對“目標檢測/模型壓縮/語義分割”感興趣的小夥伴，歡迎加入QQ羣 813221712 討論交流，進羣請看羣公告！（可以點擊如下連接直接加入！）
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2、正題

參考鏈接：

https://www.runoob.com/numpy/numpy-matrix.html

NumPy 中包含了一個矩陣庫 numpy.matlib，該模塊中的函數返回的是一個矩陣，而不是 ndarray 對象。

一個 的矩陣是一個由行（row）列（column）元素排列成的矩形陣列。

矩陣裏的元素可以是數字、符號或數學式。以下是一個由 6 個數字元素構成的 2 行 3 列的矩陣：

2.1 matlib.empty()

matlib.empty() 函數返回一個新的矩陣，語法格式爲：

numpy.matlib.empty(shape, dtype, order)

參數說明：

● shape: 定義新矩陣形狀的整數或整數元組
● Dtype: 可選，數據類型
● order: C（行序優先） 或者 F（列序優先）

實例：numpy.matlib.empty使用

import numpy.matlib 
import numpy as np
 
print (np.matlib.empty((2,2)))
# 填充爲隨機數據

輸出結果爲：

[[-1.49166815e-154 -1.49166815e-154]
 [ 2.17371491e-313  2.52720790e-212]]

2.2 numpy.matlib.zeros()

numpy.matlib.zeros() 函數創建一個以 0 填充的矩陣。

實例：numpy.matlib.zeros使用

import numpy.matlib 
import numpy as np 
 
print (np.matlib.zeros((2,2)))

輸出結果爲：

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

2.3 numpy.matlib.ones()

numpy.matlib.ones()函數創建一個以 1 填充的矩陣。

實例：numpy.matlib.ones使用

import numpy.matlib 
import numpy as np 
 
print (np.matlib.ones((2,2)))

輸出結果爲：

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

2.4 numpy.matlib.eye()

numpy.matlib.eye() 函數返回一個矩陣，對角線元素爲 1，其他位置爲零。

numpy.matlib.eye(n, M,k, dtype)

參數說明：

● n: 返回矩陣的行數
● M: 返回矩陣的列數，默認爲 n
● k: 對角線的索引
● dtype: 數據類型

實例：numpy.matlib.eye使用

import numpy.matlib 
import numpy as np 
 
print (np.matlib.eye(n =  3, M =  4, k =  0, dtype =  float))

輸出結果爲：

[[1. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]]

2.5 numpy.matlib.identity()

numpy.matlib.identity() 函數返回給定大小的單位矩陣。

單位矩陣是個方陣，從左上角到右下角的對角線（稱爲主對角線）上的元素均爲 1，除此以外全都爲 0。

實例：numpy.matlib.identity使用

import numpy.matlib 
import numpy as np 
 
# 大小爲 5，類型位浮點型
print (np.matlib.identity(5, dtype =  float))

輸出結果爲：

[[ 1.  0.  0.  0.  0.] 
 [ 0.  1.  0.  0.  0.] 
 [ 0.  0.  1.  0.  0.] 
 [ 0.  0.  0.  1.  0.] 
 [ 0.  0.  0.  0.  1.]]

2.6 numpy.matlib.rand()

numpy.matlib.rand() 函數創建一個給定大小的矩陣，數據是隨機填充的。

實例：numpy.matlib.rand使用

import numpy.matlib 
import numpy as np 
 
print (np.matlib.rand(3,3))

輸出結果爲：

[[0.23966718 0.16147628 0.14162   ]
 [0.28379085 0.59934741 0.62985825]
 [0.99527238 0.11137883 0.41105367]]

矩陣總是二維的，而 ndarray 是一個 n 維數組。 兩個對象都是可互換的。

實例：形式互換

import numpy.matlib 
import numpy as np  
 
i = np.matrix('1,2;3,4')  
print (i)

輸出結果爲：

[[1  2] 
 [3  4]]

import numpy.matlib 
import numpy as np  
 
j = np.asarray(i)  
print (j)

輸出結果爲：

[[1  2] 
 [3  4]]

import numpy.matlib 
import numpy as np  
 
k = np.asmatrix (j)  
print (k)

輸出結果爲：

[[1  2] 
 [3  4]]