Cách tạo ma trận trong python bằng danh sách

Hướng dẫn này sẽ trình bày các phương thức khác nhau có sẵn để chuyển đổi danh sách thành ma trận trong Python

Cả danh sách và ma trận đều là các kiểu dữ liệu khác nhau do Python cung cấp để lưu trữ một số mặt hàng dưới một biến duy nhất. Truy cập các mục này trở nên tương đối dễ dàng trong cả hai trường hợp

Thật không may, chúng tôi không thể thực hiện một số chức năng toán học trên danh sách. Do đó, trong hầu hết các trường hợp, danh sách được chuyển đổi thành ma trận hoặc mảng để thực hiện thành công các hàm toán học cụ thể

Python không trực tiếp chứa kiểu dữ liệu mảng mà chứa các ma trận là các lớp con của mảng, cung cấp cho chúng tất cả các tính năng của một mảng ngoài các tính năng của chính chúng. Có một số cách để chuyển đổi danh sách thành ma trận trong Python, tất cả đều được đề cập bên dưới

Sử dụng Cắt vòng lặp và Danh sách để Chuyển đổi Danh sách thành Mảng hoặc Ma trận trong Python

Một ma trận đơn giản có thể được tạo bằng cách sử dụng khái niệm danh sách lồng nhau. Trong phương pháp này, nhiệm vụ là chuyển đổi danh sách chứa các mục đã cho thành danh sách

Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng đơn giản vòng lặp, hàm

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

Đoạn mã sau sử dụng vòng lặp và cắt danh sách để chuyển đổi danh sách thành ma trận trong Python

x = [2,10,20,200,4000]
mat = []
while x != []:
  mat.append(x[:2])
  x = x[2:]
print(mat)

đầu ra

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

Trong đoạn mã trên, chúng tôi chọn triển khai danh sách cắt giá trị

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

Sử dụng hàm [[2, 10], [20, 200], [4000]] 0 từ thư viện Numpy để chuyển đổi danh sách thành mảng hoặc ma trận trong Python

NumPy là một thư viện thiết yếu cho phép người dùng tạo và thao tác với các mảng và ma trận trong Python

Phương thức

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

Thư viện NumPy cần được nhập vào mã Python để chạy chương trình này mà không có bất kỳ lỗi nào

Đoạn mã sau sử dụng hàm

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

Ma trận (dạng số nhiều của ma trận) là một mảng dữ liệu 2 chiều theo hàng và cột. Ma trận là một phần chính của đại số tuyến tính và chúng có thể được sắp xếp để làm những điều phi thường trong toán học. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học cách tạo ma trận từ danh sách trong Python. Ngoài ra, chúng tôi sẽ sử dụng thư viện NumPy để tạo mảng NumPy; .  

Cụ thể, đến cuối hướng dẫn này, bạn sẽ học

• ma trận là gì
• Cách biểu diễn ma trận trong Python
• Cách truy cập một phần tử cụ thể trong ma trận
• Cộng và trừ ma trận
• Sử dụng Numpy để tạo và thao tác ma trận
• Tính toán số với mảng Numpy
• Chuyển đổi một ma trận với NumPy
• Cắt một ma trận với NumPy

Ma trận là gì

Ma trận chỉ đơn giản là một cách thu thập dữ liệu theo hàng và cột. Chúng tôi biết dữ liệu có thể được thu thập theo bộ, danh sách, v.v. Khi nói đến ma trận, chúng được chia thành các hàng và cột. Nếu bạn không chắc hàng và cột là gì, hàng là trục hoành. Mặt khác, cột là dữ liệu nhìn thấy trong trục tung

Một ma trận trong toán học có thể được xác định bởi kích thước của nó; . Dưới đây là một ví dụ về ma trận

Vì nó có 3 hàng và 2 cột nên nó là ma trận 3 nhân 2.  

Ở hàng 1, bạn có các giá trị 2, -1
Ở hàng 2, bạn có các giá trị 0, 5
Ở hàng 3, bạn có
In column 1, you have values 2, 0, 4
In column 2, you have values -1, 5, 9

Hãy xem cách thể hiện điều này trong Python.  

Biểu diễn một ma trận trong Python

Không có cách biểu diễn trực tiếp kiểu dữ liệu ma trận trong Python. Kiểu dữ liệu gần nhất với ma trận là kiểu dữ liệu danh sách và do đó, thường được sử dụng để tạo ma trận

Tuy nhiên, thư viện Numpy cung cấp một cách khác để biểu diễn ma trận trong Python, kiểu dữ liệu mảng NumPy. Chúng ta sẽ thảo luận về cả hai phương pháp trong hướng dẫn này.  

Tạo Ma trận bằng Danh sách Python.  

Một danh sách trong python là một tập hợp các dữ liệu đồng nhất, được đóng gói bởi các dấu ngoặc vuông và mỗi dấu cách nhau bởi dấu phẩy. Theo mặc định, danh sách được xem dưới dạng ma trận có một hàng trong khi cột phụ thuộc vào số lượng phần tử mà nó có. Hãy xem một ví dụ

#create a one-dimensional list
list_1 = [1, -2, 0]

Danh sách được tạo là ma trận 1 x 3 vì nó chứa 3 phần tử và đó là một danh sách duy nhất. Sau đó, câu hỏi lớn là, làm cách nào để tạo danh sách có nhiều hơn 1 hàng?

Nếu chúng ta muốn tạo một danh sách có nhiều hơn một hàng, chúng ta mở 2 dấu ngoặc vuông và đóng gói mỗi hàng bên trong một dấu ngoặc vuông. Xem cách nó được thực hiện bên dưới

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

Bây giờ, hãy tạo ma trận 3 x 2 bằng cách sử dụng danh sách lồng nhau

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

Truy cập phần tử trong danh sách Python

Nếu bạn muốn truy cập các phần tử cụ thể trong danh sách, bạn có thể làm như vậy bằng cách lập chỉ mục. Để lấy toàn bộ hàng, bạn chuyển chỉ mục hàng trong ngoặc vuông. Giả sử chúng ta muốn truy cập hàng đầu tiên trong danh sách trên. Chúng tôi có thể viết

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

Để lấy một phần tử cụ thể, hãy chuyển chỉ mục hàng và cột trong các dấu ngoặc vuông riêng biệt, như trong [‘chỉ mục hàng’][‘chỉ mục cột’]. Trong ma trận trên, nếu chúng ta muốn truy cập phần tử ở hàng đầu tiên và cột thứ hai, chúng ta có thể thực hiện bằng đoạn mã sau

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

Thêm ma trận trong Python

Bạn có thể thêm danh sách dưới dạng ma trận trong Python. Xem ví dụ bên dưới

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

đầu ra

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

Phép trừ ma trận trong Python.  

Ngoài ra, bạn có thể thực hiện phép trừ dựa trên phần tử với danh sách lồng nhau. Xem một ví dụ dưới đây

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

đầu ra

 Phép trừ của list_1 và list_2 là 
[[-2, -2, 9], [8, -3, 6], [1, -3, -1]

Sử dụng thư viện NumPy để tạo và thao tác ma trận

Numpy là một thư viện phổ biến được sử dụng để tính toán số trong python. Trên thực tế, cái tên NumPy là viết tắt của Numerical Python. Bạn có thể tạo ma trận bằng thư viện NumPy. Trong phần này, chúng ta sẽ tạo và thực hiện các tính toán trong ma trận bằng cách sử dụng Numpy. Nếu bạn chưa cài đặt thư viện trên máy của mình, bạn có thể làm như vậy bằng cách nhập

cài đặt pip gọn gàng

trên dấu nhắc lệnh của bạn. Điều quan trọng là phải nói rằng NumPy được cài đặt sẵn nếu bạn đang sử dụng sổ ghi chép Jupyter. Bạn sẽ không cần cài đặt lại NumPy

Khi bạn đã cài đặt thành công numpy, bây giờ chúng ta hãy bắt đầu tạo ma trận với thư viện

Tạo ma trận với Numpy

Trong Numpy, ma trận ở dạng mảng NumPy. Danh sách được chuyển đổi thành mảng Numpy bằng cách gọi phương thức array() và chuyển danh sách. Hãy xem một ví dụ

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

đầu ra

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

[[2, 10], [20, 200], [4000]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a list with more than one row
list_1 = [['first row'],
            ['second row'],
            ['third row'],
            ...
            ['last row']]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]

#create a 3 by 2 list
list_1 = [[2, -1],
            [0, 5],
            [4, 9]]