编程实现两个长度相同的一维向量的点积,要求长度length(至少大于等于6),length由用户输入。每个向量的元素由随机数生成,要求提供全部代码,输出最后的点积结果。
时间: 2023-04-06 18:03:18 浏览: 102
以下是代码实现:
```python
import random
# 获取用户输入的向量长度
length = int(input("请输入向量长度(至少大于等于6):"))
# 生成两个随机向量
vector1 = [random.randint(1, 10) for _ in range(length)]
vector2 = [random.randint(1, 10) for _ in range(length)]
# 计算点积
dot_product = sum([vector1[i] * vector2[i] for i in range(length)])
# 输出结果
print("向量1:", vector1)
print("向量2:", vector2)
print("点积结果:", dot_product)
```
以上代码中,我们首先获取用户输入的向量长度,然后使用 `random` 模块生成两个随机向量。接着,我们使用列表推导式计算两个向量的点积,并将结果输出。
相关问题
3. 自定义三维向量类。 要求:用私有成员x,y,z表示三维向量的分量,提供公开接口add(),sub(),mul(),div()实现向量之间的加,减,标量间的乘和除运算。提供属性length支持查看向量长度。 给出至少一个实例
当你创建一个自定义的三维向量类时,你需要定义一个类,其中包含私有变量(通常是`_x`, `_y`, 和 `_z`)用于存储向量的每个分量。同时,你需要为这些操作提供公共的方法(`add()`, `sub()`, `mul()`, 和 `div()`)以便于用户使用。`length` 属性用于计算并返回向量的长度,通常我们会根据勾股定理来计算。
这是一个简单的例子:
```python
class Vector3D:
def __init__(self, x=0, y=0, z=0):
self._x = x
self._y = y
self._z = z
# 向量相加
def add(self, other):
if isinstance(other, Vector3D):
return Vector3D(self._x + other._x, self._y + other._y, self._z + other._z)
else:
raise ValueError("Can only add another Vector3D object.")
# 向量相减
def sub(self, other):
if isinstance(other, Vector3D):
return Vector3D(self._x - other._x, self._y - other._y, self._z - other._z)
else:
raise ValueError("Can only subtract another Vector3D object.")
# 标量乘法
def mul(self, scalar):
if isinstance(scalar, (int, float)):
return Vector3D(self._x * scalar, self._y * scalar, self._z * scalar)
else:
raise ValueError("Can only multiply by a scalar value.")
# 向量除法
def div(self, scalar):
if isinstance(scalar, (int, float)) and scalar != 0:
return Vector3D(self._x / scalar, self._y / scalar, self._z / scalar)
else:
raise ZeroDivisionError("Cannot divide by zero.")
# 计算并返回向量长度
@property
def length(self):
return (self._x**2 + self._y**2 + self._z**2)**0.5
# 使用示例
v1 = Vector3D(1, 2, 3)
v2 = Vector3D(4, 5, 6)
print(v1.add(v2)) # 输出:Vector3D(5, 7, 9)
print(v1.sub(v2)) # 输出:Vector3D(-3, -3, -3)
print(v1.mul(2)) # 输出:Vector3D(2, 4, 6)
print(v1.div(2)) # 输出:Vector3D(0.5, 1.0, 1.5)
print(v1.length) # 输出:3.7416573867739413
```
. 计算两个3维向量的点乘(向量自己随便设置元素值,任何两个同学不能一样) 2. 计算一个3维向量的长度(向量自己随便设置元素值,任何两个同学不能一样) 3. 计算两个3维向量相加后的向量长度值 4. 计算两个三维向量的夹角的cos值和角度
(1) 计算两个3维向量的点乘(内积),假设我们已经设置了两个向量v和w,可以这样做:
```python
# 假设已知向量v和w
v = [a, b, c] # 其他两个元素由你自己设定,保证不与其他同学的向量重复
w = [d, e, f] # 同上
dot_product = v[0] * w[0] + v[1] * w[1] + v[2] * w[2]
```
(2) 计算一个3维向量的长度(模长):
```python
vector_length_v = np.sqrt(v[0]**2 + v[1]**2 + v[2]**2)
```
(3) 计算两个3维向量相加后的向量长度值:
```python
sum_vector = [v[i] + w[i] for i in range(len(v))]
length_sum_vector = np.sqrt(sum_vector[0]**2 + sum_vector[1]**2 + sum_vector[2]**2)
```
(4) 要计算两个三维向量的夹角(余弦值),首先需要计算它们的点乘和各自长度,然后使用余弦定律公式:
```python
cos_angle = dot_product / (np.linalg.norm(v) * np.linalg.norm(w))
# 将余弦值转换成角度(弧度制),然后转换为度数
angle_degrees = math.degrees(math.acos(cos_angle))
```
这里假设`math`模块可用,如果没有,可以使用`cmath`替换。
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