用Python完成以下操作A、创建一个6*6的矩阵 B、矩阵第1行数据为[1,2,3,4,5,6]，第二行数据为[2,3,4,5,6,1]，以此类推，第6行数据为 [6,1,2,3,4,5]。最终得到每行数据不同，每列数据也不同的矩阵。 2）创建4个相同的3*3的对角矩阵，对角线元素均为[1,2,3]，再使用bmat函数合并4个对 角矩阵为1个6*6矩阵 3）利用操作2）中的6*6矩阵，返回该矩阵的转置矩阵 4）先尝试横向堆叠操作1）中的矩阵和操作3）中的矩阵，再尝试纵向堆叠操作1）中的矩 阵和操作3）中的矩阵 5）创建一个5*5的随机数组，保存并命名为’save_arr’，然后读取文件’save_arr’并输出 6）创建一个3*3的随机数组，横向对元素重复3次

1）以下是用Python完成操作1）的代码：

import numpy as np

# 创建一个6*6的矩阵
mat = np.zeros((6, 6), dtype=int)

# 给矩阵赋值
for i in range(6):
    for j in range(6):
        mat[i][j] = (i + j) % 6 + 1

print(mat)

2）以下是用Python完成操作2）的代码：

import numpy as np

# 创建4个相同的3*3的对角矩阵
mat1 = np.diag([1, 2, 3])
mat2 = np.diag([1, 2, 3])
mat3 = np.diag([1, 2, 3])
mat4 = np.diag([1, 2, 3])

# 合并4个对角矩阵为1个6*6矩阵
mat = np.bmat([[mat1, np.zeros((3, 3))], [np.zeros((3, 3)), mat2]])
mat = np.bmat([[mat, np.zeros((6, 3))], [np.zeros((6, 3)), mat3]])
mat = np.bmat([[mat, np.zeros((6, 3))], [np.zeros((6, 3)), mat4]])

print(mat)

3）以下是用Python完成操作3）的代码：

import numpy as np

# 利用操作2）中的6*6矩阵，返回该矩阵的转置矩阵
mat1 = np.diag([1, 2, 3])
mat2 = np.diag([1, 2, 3])
mat3 = np.diag([1, 2, 3])
mat4 = np.diag([1, 2, 3])

mat = np.bmat([[mat1, np.zeros((3, 3))], [np.zeros((3, 3)), mat2]])
mat = np.bmat([[mat, np.zeros((6, 3))], [np.zeros((6, 3)), mat3]])
mat = np.bmat([[mat, np.zeros((6, 3))], [np.zeros((6, 3)), mat4]])

mat_T = mat.T

print(mat_T)

4）以下是用Python完成操作4）的代码：

import numpy as np

# 横向堆叠操作1）中的矩阵和操作3）中的矩阵
mat1 = np.diag([1, 2, 3])
mat2 = np.diag([1, 2, 3])
mat3 = np.diag([1, 2, 3])
mat4 = np.diag([1, 2, 3])

mat = np.bmat([[mat1, np.zeros((3, 3))], [np.zeros((3, 3)), mat2]])
mat = np.bmat([[mat, np.zeros((6, 3))], [np.zeros((6, 3)), mat3]])
mat = np.bmat([[mat, np.zeros((6, 3))], [np.zeros((6, 3)), mat4]])

mat_T = mat.T

# 纵向堆叠操作1）中的矩阵和操作3）中的矩阵
mat_h = np.hstack((mat, mat_T))
mat_v = np.vstack((mat, mat_T))

print(mat_h)
print(mat_v)

5）以下是用Python完成操作5）的代码：

import numpy as np

# 创建一个5*5的随机数组，保存并命名为’save_arr’
save_arr = np.random.rand(5, 5)
np.save('save_arr', save_arr)

# 读取文件’save_arr’并输出
load_arr = np.load('save_arr.npy')
print(load_arr)

6）以下是用Python完成操作6）的代码：

import numpy as np

# 创建一个3*3的随机数组
arr = np.random.rand(3, 3)

# 横向对元素重复3次
arr_repeat = np.repeat(arr, 3, axis=1)

print(arr_repeat)