Matryca tożsamości Numpy

Macierz tożsamości Numpy to funkcja, która zwraca macierz tożsamości w wyjściu, biorąc pod uwagę podane jej parametry. Matryca tożsamości jest rodzajem macierzy, która ma dodatnią liczbę rzeczywistą, taką jak „1” na swojej przekątnej (głównej), a wszystkie pozostałe elementy w tej macierzy mają zero. Takie macierze mogą być użyte do przedstawienia równania matematycznego systemu. Ponadto do znalezienia odwrotności matryc można użyć macierzy tożsamości. Ta macierz jest mnożona sama, powstała macierz jest tak sama jak tożsamość. Istnieje wiele zastosowań tej macierzy, które mają zastosowanie do różnych aplikacji inżynieryjnych. Numpy to biblioteka prezentowana przez platformę Python. Ta biblioteka zajmuje się głównie obliczeniami matematycznymi, operacjami statystycznymi oraz wielowymiarowymi tablicami i macierzami.

Procedura

Śledzimy sekwencyjną procedurę, aby w tym konkretnym artykule szczegółowe wyjaśnienie tematu „tożsamości numpy”. Podajemy kompleksowe wyjaśnienie składni matrycy tożsamości Numpy. Aby uzyskać głębszy wgląd w tę funkcję, staramy się wdrożyć różne wyróżniające przykłady związane z matrycą tożsamości Numpy. Językiem programowania, którego skrypt będziemy używać do wdrożenia macierzy tożsamości, jest „Python”.

Składnia

Nigdy nie możemy wdrożyć żadnej funkcji, jeśli nie mamy wcześniejszej wiedzy na temat podstawowych parametrów tej funkcji. Podobnie, musimy uzyskać dobry przyczepność do funkcji macierzy tożsamości. Składnia tej konkretnej funkcji można opisać na dwa sposoby. Oba te sposoby są wzajemne modyfikacje. Podstawowa składnia funkcji tożsamości wraz z jej parametrem jest omówiona w następujący sposób:

$ np. Tożsamość (n)
$ np. Tożsamość (n, dtype)

Na podstawie wspomnianych wcześniej dwóch składni do wywoływania funkcji tożsamości istnieje jeden parametr „N”, który jest powszechny w obu metodach. Ten parametr „N” musi wyraźnie przyjąć wymiary lub kolejność macierzy tożsamości, którą chcemy, aby funkcja zwróciła jako wyjście. Ten „n” może być dowolną pozytywną liczbą rzeczywistą. Następnie pojawia się kolejny parametr opisany w drugiej metodzie jako „Dtype”. Ten dtype jest dodatkowym parametrem, a jego przymus można wybrać jako opcjonalny lub obowiązkowy na podstawie naszych wymagań. Dtype to rodzaj danych elementów, które chcemy być na głównych elementach przekątnych i innych elementów naszej macierzy tożsamości. Ten typ danych może być liczba całkowita, float, podwójna, ciąg itp.

Przykład 1

Zastosowanie funkcji macierzy tożsamości z biblioteką Numpy jest dość proste. Tutaj w tym przykładzie używamy pierwszej metody, którą omówiliśmy wcześniej w artykule pod nagłówkiem „Składnia”. Aby zaimplementować tę funkcję, musimy najpierw otworzyć nasze kompilatory Pythona i upewnić się, że zainstalowaliśmy wszystkie niezbędne pakiety, abyśmy mogli później zaimportować biblioteki z tych pakietów w naszym kodzie. Ponieważ tożsamość jest macierz pośrednią, mamy do czynienia z matrycą. Aby zadeklarować matrycę, przyjmujemy pomoc w bibliotece „Numpy”.

Mamy dwie opcje importowania Numpy, ponieważ albo możemy po prostu użyć Numpy jako Numpy, albo możemy użyć pseudonimu dla Numpy. Najczęstszą praktyką według konwencji jest to, że używamy prefiksu zamiast nazywania samego Numpy, więc „importuj Numpy jako NP”. Teraz używamy tego „NP” do wywołania funkcji macierzy tożsamości. Aby to działało, nazywamy funkcję „NP. Tożsamość (n) ”. „N” jest argumentem wejściowym dla tej funkcji i reprezentuje wymiary dla macierzy kwadratowej tożsamości. W tym przykładzie tworzymy kwadratową macierz tożsamości rzędu 3 × 3, co oznacza, że ​​macierz tożsamości ma trzy wiersze i trzy kolumny. Następnie staramy się pokazać dane wyjściowe, wywołując metodę „print ()”.

importować Numpy jako NP
# Deklarowanie macierzy tożsamości o wymiarach 3x3
array = np.tożsamość (3)
print („Matryca tożsamości: \ n”, tablica)

Właśnie skopiowaliśmy wcześniej wspomniany kod i wyjście kodu, który zwraca macierz tożsamości z trzema kolumnami i trzema wierszami. Ta macierz tożsamości ma „1” na głównej przekątnej (ponieważ ta metoda domyślnie przyjmuje typ danych jako pływak), a reszta elementów macierzy wynosi zero.

Przykład 2

W poprzednim przykładzie zaimplementowaliśmy przykład, który stworzył macierz tożsamości z pierwszą metodą opisaną w „Składni”. Drugi przykład wykorzystuje drugą metodę dla funkcji tożsamości. Aby to zrobić, importujemy Numpy z prefiksem „NP”. Teraz używamy tego NP jako zamiennika dla Numpy, ilekroć wywołujemy dowolną funkcję, która wywołuje z tym Numpy. Tworzymy macierz tożsamości, wywołując funkcję „NP. Tożsamość (n, dtype) „. N macierzy wynosi 5, co oznacza, że ​​macierz tożsamości ma pięć wierszy i pięć kolumn. I ustawiliśmy DType na „pływanie”, co oznacza zatem, że główne elementy przekątne macierzy tożsamości są typu danych pływak. Następnie wyświetlamy macierz z funkcją „print ()”. Możemy skopiować i wykonać następujący kod Pythona, aby utworzyć macierz tożsamości i zweryfikować wyniki.

importować Numpy jako NP
# deklarowanie macierzy tożsamości o wymiarach 5x5
array = np.tożsamość (5, dtype = float)
print („Matryca tożsamości: \ n”, tablica)

Wyjście drugiego przykładu to macierz tożsamości o wymiarach pięciu rzędów i pięciu kolumnach o typu pływakowym „1” w głównej przekątnej i pozostałych elementach jako zero.

Wniosek

Artykuł pokazuje metodę wdrożenia funkcji tożsamości Numpy w skrypcie Python. W tym artykule zawiera szczegółowy przegląd procedury i wprowadzenie funkcji tożsamości Numpy. Aby dodatkowo uzyskać dobre doświadczenie, wdrażane są dwa przykłady przy użyciu dwóch różnych metod deklaracji funkcji macierzy tożsamości. Mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże jego czytelnikom w najlepszy możliwy sposób.