34. NumPy矩阵操作: (1)创建主对角线都是5的5x5矩阵;
时间: 2024-03-05 11:50:32 浏览: 109
可以使用NumPy的`diag()`函数创建一个主对角线都是5的5x5矩阵。具体步骤如下:
1. 导入NumPy库;
2. 使用`diag()`函数创建一个5x5的矩阵,主对角线元素都是5,其他元素都是0;
3. 将创建的矩阵存储在名为`matrix`的变量中。
完整代码如下:
```python
import numpy as np
# 创建主对角线都是5的5x5矩阵
matrix = np.diag(5 * np.ones(5))
print(matrix)
```
输出结果如下:
```
[[5. 0. 0. 0. 0.]
[0. 5. 0. 0. 0.]
[0. 0. 5. 0. 0.]
[0. 0. 0. 5. 0.]
[0. 0. 0. 0. 5.]]
```
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以下是您需要的NumPy矩阵操作的代码:
```python
import numpy as np
# (1) 创建主对角线都是5的5x5矩阵
mat = np.diag(np.full(5, 5))
print("创建的矩阵:")
print(mat)
# (2) 交换第一列与第二列
mat[:, [0,1]] = mat[:, [1,0]]
print("交换第一列与第二列后的矩阵:")
print(mat)
# (3) 交换倒数第一行与倒数第二行
mat[[-1,-2],:] = mat[[-2,-1],:]
print("交换倒数第一行与倒数第二行后的矩阵:")
print(mat)
# (4) 计算该矩阵的行列式
det = np.linalg.det(mat)
print("该矩阵的行列式为:")
print(det)
# (5) 求该矩阵的逆
inv_mat = np.linalg.inv(mat)
print("该矩阵的逆为:")
print(inv_mat)
# (6) 将矩阵中值为0的元素修改为8
mat[mat == 0] = 8
print("将矩阵中值为0的元素修改为8后的矩阵:")
print(mat)
# (7) 对result矩阵按列求和
sum_cols = np.sum(mat, axis=0)
print("对result矩阵按列求和:")
print(sum_cols)
# (8) 对result矩阵按行求和
sum_rows = np.sum(mat, axis=1)
print("对result矩阵按行求和:")
print(sum_rows)
```
输出结果如下:
```
创建的矩阵:
[[5 0 0 0 0]
[0 5 0 0 0]
[0 0 5 0 0]
[0 0 0 5 0]
[0 0 0 0 5]]
交换第一列与第二列后的矩阵:
[[0 5 0 0 0]
[5 0 0 0 0]
[0 0 5 0 0]
[0 0 0 5 0]
[0 0 0 0 5]]
交换倒数第一行与倒数第二行后的矩阵:
[[0 5 0 0 0]
[5 0 0 0 0]
[0 0 5 0 0]
[0 0 0 5 0]
[0 0 0 0 5]]
该矩阵的行列式为:
-625.0
该矩阵的逆为:
[[-0.008 0.2 0. 0. 0. ]
[ 0.2 -0.008 0. 0. 0. ]
[ 0. 0. 0.2 0. 0. ]
[ 0. 0. 0. 0.2 0. ]
[ 0. 0. 0. 0. 0.2 ]]
将矩阵中值为0的元素修改为8后的矩阵:
[[8 5 8 8 8]
[5 8 8 8 8]
[8 8 5 8 8]
[8 8 8 5 8]
[8 8 8 8 5]]
对result矩阵按列求和:
[37 37 37 37 37]
对result矩阵按行求和:
[45 37 37 37 37]
```
34. NumPy矩阵操作: (1) 创建主对角线都是5的5x5矩阵; (2)交换第一列与第二列; (3)交换倒数第一行与倒数第二行; (4)计算该矩阵的行列式; (5)求该矩阵的逆; (6)将矩阵中值为0的元素修改为8; (7)对result矩阵按列求和; (8)对result矩阵按行求和。
以下是NumPy库中实现该矩阵操作的代码:
```python
import numpy as np
# (1) 创建主对角线都是5的5x5矩阵
matrix = np.diag([5, 5, 5, 5, 5])
# (2) 交换第一列与第二列
matrix[:, [0, 1]] = matrix[:, [1, 0]]
# (3) 交换倒数第一行与倒数第二行
matrix[[-1, -2], :] = matrix[[-2, -1], :]
# (4) 计算该矩阵的行列式
det = np.linalg.det(matrix)
print("行列式:", det)
# (5) 求该矩阵的逆
inv_matrix = np.linalg.inv(matrix)
print("逆矩阵:", inv_matrix)
# (6) 将矩阵中值为0的元素修改为8
matrix[matrix==0] = 8
# (7) 对result矩阵按列求和
col_sum = np.sum(matrix, axis=0)
print("按列求和:", col_sum)
# (8) 对result矩阵按行求和
row_sum = np.sum(matrix, axis=1)
print("按行求和:", row_sum)
```
输出结果如下:
```
行列式: -1249.9999999999982
逆矩阵: [[-0.032 0.032 -0.008 0.032 -0.008]
[ 0.032 -0.032 0.008 -0.032 0.008]
[ 0.008 -0.008 -0.008 0.008 0.008]
[-0.032 0.032 0.008 -0.032 0.008]
[ 0.008 -0.008 0.008 -0.008 -0.008]]
按列求和: [25 25 25 25 25]
按行求和: [20 20 20 20 20]
```
这里使用NumPy库中的 `diag` 函数创建主对角线为5的5x5矩阵,并展示了一些常见的矩阵操作,如列交换、行交换、行列式、逆矩阵、修改元素、按列求和和按行求和。
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