jupyter notebook 创建4个相同的3x3对角矩阵,对角线元素均为[1,2,3],再使用bmat函数合并为四个对角矩阵为1个6x的新矩阵
时间: 2024-09-25 18:15:22 浏览: 66
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在Jupyter Notebook中创建4个相同的3x3对角矩阵,并将对角线元素设置为[1, 2, 3],可以按照以下步骤操作:
1. 首先,我们需要导入所需的库`numpy`,它包含了创建数组和矩阵的功能。
```python
import numpy as np
```
2. 接着,我们可以使用`np.diag`函数创建一个3x3的对角矩阵,然后乘以列表 `[1, 2, 3]` 的切片来获取对角线元素:
```python
diagonal_values = [1, 2, 3]
matrix_size = 3
# 创建一个3x3的对角矩阵,每个对角线元素都来自values列表
single_matrix = np.diag(diagonal_values[:matrix_size])
```
3. 现在我们已经创建了一个对角矩阵,为了得到4个相同的矩阵,你可以复制这个矩阵并调整索引:
```python
# 通过列表推导式创建4个相同的对角矩阵
four_matrices = [np.diag(diagonal_values[i:i+matrix_size]) for i in range(0, len(diagonal_values), matrix_size)]
```
4. 最后,使用`scipy.linalg.block_diag`或`numpy.bmat`函数将这四个对角矩阵合并成一个大的6x6矩阵。由于题目中提到的是四个对角矩阵形成一个6x的新矩阵,这意味着我们将两个3x3矩阵放在主对角线上,其他位置可能是零填充:
```python
from scipy.linalg import block_diag
# 或者
# from numpy import bmat
# 如果你想保持4个完整的3x3块在新矩阵上,而不是仅保留对角线部分,可能会超出预期结果,因为它们会交错填充:
# big_matrix = block_diag(*four_matrices)
# 或者
# big_matrix = bmat([[single_matrix, single_matrix], [single_matrix, single_matrix]])
# 如果你想得到一个6x的新矩阵,其中只有对角线部分是完整的3x3块,可以这样处理:
big_matrix = np.zeros((6, 6))
big_matrix[np.triu_indices(6, k=1)] = four_matrices[0]
big_matrix += np.diag(np.concatenate([diagonal_values, diagonal_values]))
```
现在`big_matrix`就是一个6x的新矩阵,对角线区域包含四个由[1, 2, 3]构成的3x3对角矩阵。
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