两个数组之间的协方差是用列矩阵表示还是用行矩阵表示
时间: 2023-11-28 10:05:46 浏览: 50
两个数组之间的协方差通常用行矩阵表示。假设有两个行向量 $X$ 和 $Y$,它们分别表示两个数组,其中 $X$ 的维度为 $(1,n)$,$Y$ 的维度也为 $(1,n)$。则这两个数组之间的协方差矩阵 $C$ 可以表示为:
$$
C = \frac{1}{n-1}(X - \bar{X})Y^T
$$
其中 $\bar{X}$ 是 $X$ 的均值向量,维度为 $(1,n)$。由于 $Y$ 是行向量,因此 $Y^T$ 是列向量,维度为 $(n,1)$,所以 $C$ 也是一个 $(1,n) \times (n,1) = (1,1)$ 的行矩阵。
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代码实现协方差两个数组的计算
以下是使用Python和NumPy库计算两个数组协方差的代码:
```python
import numpy as np
# 定义两个数组
a = [34, 32, 2, 27, 27, 23, 39, 39]
b = [19, 33, 22, 18, 43, 46, 19, 49]
# 计算协方差
covariance = np.cov(a, b)[0][1]
print("协方差为:", covariance)
```
输出结果为:
```
协方差为: 23.16
```
这段代码中,我们首先导入NumPy库,然后定义两个数组a和b。我们使用`np.cov()`函数计算这两个数组的协方差矩阵,然后提取矩阵的第一行第二列的元素,即a和b的协方差。
两个矩阵做一个协方差矩阵
计算两个矩阵的协方差矩阵可以按照以下步骤进行:
1. 对每个矩阵的每一列进行去均值化处理,即对每一列的所有元素减去该列元素的均值,得到两个新的矩阵。
2. 将两个新的矩阵相乘,得到一个新的矩阵。
3. 对新矩阵的每个元素除以原始矩阵的行数,即得到最终的协方差矩阵。
具体的数学公式如下:
设两个矩阵为X和Y,它们的行数均为n,列数分别为p和q,则它们的协方差矩阵为:
Cov(X,Y) = 1/n * (X - 1nX) * (Y - 1nY)^T
其中,1n表示一个n行1列的全1矩阵,^T表示矩阵的转置。
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