Matryca losowa Numpy

Matryca losowa Numpy
Funkcja losowa Numpy to funkcja modułu, którą importujemy z pakietów Python. Ta funkcja dotyczy losowego generowania macierzy, która ma określone wymiary. Elementy w tej macierzy są wybierane i wypełniane losowo przez funkcję. Na przykład, jeśli chcemy wygenerować losową matrycę w programie, po prostu wywołujemy funkcję losowej macierzy, która jest podana przez pakiet Numpy i określamy wymiary tej funkcji, e.G. „5”. Funkcja zwraca kwadratową macierz rzędu 5 × 5, mając pięć wierszy i pięć kolumn z elementami macierzy wybranymi losowo przez funkcję.

Procedura:

Dowiemy się o wdrożeniu funkcji losowej macierzy Numpy po wprowadzeniu do funkcji. Następnie zostaną omówione typ powrotu i parametry funkcji. Wreszcie, wykonamy dwa do trzech przykładów, aby pokazać praktyczną wdrożenie funkcji losowej macierzy Numpy.

Składnia:

Aby użyć składni funkcji generatora macierzy losowej, omówimy parametry wymagane przez tę funkcję. Składnia tego losowego generatora macierzy przy użyciu modułu Numpy jest podana jako:

$ Numpy. losowy.Rand (D0, D1,…, DN)

Podana funkcja jest używana do wywoływania generatora macierzy losowej. Argumenty tej funkcji są pokazane jako „D0,…, DN”, gdzie DN reprezentuje liczbę wymiarów, które chcemy określić dla naszej losowo wygenerowanej macierzy. Załóżmy, że jeśli chcemy utworzyć armat 1d, po prostu nazywamy funkcję losową „Numpy.losowy.Rand (d0, d1,…, dn) ”i przekazuj wartość funkcji„ 4 ”jako parametr wejściowy. Funkcja zwraca aromat 1D o czterech losowo wybranych elementach. Podobnie, jeśli chcemy wygenerować lekarstwo 2D, przekazujemy wcześniej wspomnianą funkcję z dwoma parametrami: pierwszą jako liczbą wierszy, a drugi jako liczba kolumn jako wymiarów macierzy.

Przykład 1:

Pokazamy praktyczną demonstrację losowej macierzy Numpy i utworzymy 1-wymiarową tablicę za pomocą składni, o której wcześniej wspomnialiśmy w artykule. Rozpoczwiamy przykład, zapisując nowy projekt w repozytoriach Python. Teraz piszemy i uruchamiamy program dla tego nowo utworzonego projektu. Aby wykorzystać funkcje i składnię dla różnych funkcji w programie, importujemy niektóre pakiety z platformy Python. Pierwszym modułem, który importujemy, jest „Numpy as NP”. Ten moduł jest bardzo powszechny w praktyce, zwłaszcza gdy musimy radzić sobie z tablicami w programie.

Teraz, gdy zaimportowaliśmy moduł Numpy, używamy tego modułu. Dzięki temu tworzymy wywołanie funkcji losowej macierzy, która tworzy nową matrycę. Robimy to, nazywając „NP. losowy. Funkcja Rand (4) ”. Ponieważ chcemy utworzyć losową tablicę, która jest tablicą jednowymiarową i ma w niej cztery losowo wybrane elementy, przekazujemy liczbę „4” do parametrów funkcji. Program, napisany w skrypcie Python, przyjmuje jedynie od trzech do czterech wierszy, które można zobaczyć i kopiować z następującego fragmentu kodu:

importować Numpy jako NP
# Wygeneruj losową tablicę 1D
Array_1d = np.losowy.Rand (4)
print („losowo generowane 1d-array: \ n”, array_1d);

Kiedy wykonujemy program dla tego przykładu, funkcja zwraca dane wyjściowe jako tablicę jednowymiarową, która zawiera cztery losowo wygenerowane elementy. Te losowe wartości do elementów tablicy są przypisane przez funkcję.

Przykład 2:

Rozwiążmy kolejny przykład, aby utworzyć losową matrycę. Ale tym razem wybieramy wymiary matrycy, aby znajdować się w 2D. Otwórz powłokę kompilatora Pythona i dodaj do niego nowy projekt, nadając mu unikalną nazwę. Następnie zapisz go w pożądanych katalogach, w których już przechowujemy nasze pliki Pythona. Na początek z kodem integrujemy ważne pakiety z bibliotek Python. Integrujemy moduł Numpy jako NP.

W tym przykładzie chcemy wygenerować matrycę za pomocą „losowych.Metoda rand () ”, która ma co najmniej 2 wymiary. 2-dimensions reprezentują liczbę wierszy i kolumn w matrycy. Nazywamy „NP. losowy. Rand (d0,…, dn) ”i przekazuj liczbę wierszy i kolumn jako wymiary naszej matrycy. Tworzymy macierz kwadratową o 4 wierszy i 4 kolumnach, więc przekazujemy te wartości do parametru funkcji. Wykonujemy następujący kod, aby zaimplementować ten przykład:

importować Numpy jako NP
# Wygeneruj losową tablicę 2D
Array_2d = np.losowy.Rand (4,4)
Drukuj („losowo wygenerowane 2D-array: \ n”, array_2d)

Funkcja zwraca losową 2-wymiarową matrycę o czterech wierszach i czterech kolumnach, które można zobaczyć w fragmencie wyjścia.

Przykład 3:

Za pomocą funkcji macierzy losowej możemy wygenerować tablice wielowymiarowe. Ten przykład pokazuje wykazanie praktycznego wdrażania macierzy 3D za pomocą funkcji losowej macierzy. Postępujemy zgodnie z tą samą procedurą, co w poprzednich dwóch przykładach, aby utworzyć projekt w kompilatorze Python. Następnie importujemy moduł o nazwie Numpy z pseudonimem „NP”. Teraz używamy tego „NP” i nazywamy „NP. losowy. Rand (d0,…, dn) ”i przekazuj wymiary do 3 wymiarów.

Aby dodać wymiary do macierzy, wypełniamy wartości w parametrze funkcji od D0 do DN. W przykładzie chcemy tablicy 3D, więc wykorzystywamy i wypełniamy wartości tylko do D0, D1 i D2. Wartości dla tego przykładu to 2 dla wszystkich wybranych DS. Oto kod tego przykładu:

importować Numpy jako NP
# Wygeneruj losową tablicę 3D
Array_3d = np.losowy.Rand (3,3, 3)
Drukuj („losowo wygenerowane 3D-array: \ n”, array_3d)

Wyjście funkcji powoduje 3-wymiarową tablicę, która jest wyświetlana na wspomnianym wcześniej rysunku.

Wniosek

Niniejszy podręcznik obejmuje metodę losowego generowania macierzy lub nd-array za pomocą funkcji losowej macierzy Numpy. Artykuł nie tylko daje głębszy wgląd we wstęp i składnię funkcji, ale także pokazuje implementację funkcji za pomocą trzech różnych przykładów.