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Manipulation matricielle en Python

En python, la matrice peut être implémentée sous forme de liste 2D ou de tableau 2D. Former une matrice à partir de ce dernier donne des fonctionnalités supplémentaires pour effectuer diverses opérations dans la matrice. Ces opérations et tableau sont définis dans le module numpy .

Opération sur Matrix :



    1. add() :- Cette fonction est utilisée pour effectuer ajout de matrice par élément . 2. subtract() :- Cette fonction est utilisée pour effectuer soustraction matricielle par éléments . 3. Divide() :- Cette fonction est utilisée pour effectuer division matricielle par éléments .

Mise en œuvre:

Python








# Python code to demonstrate matrix operations> # add(), subtract() and divide()> > # importing numpy for matrix operations> import> numpy> > # initializing matrices> x>=> numpy.array([[>1>,>2>], [>4>,>5>]])> y>=> numpy.array([[>7>,>8>], [>9>,>10>]])> > # using add() to add matrices> print> (>'The element wise addition of matrix is : '>)> print> (numpy.add(x,y))> > # using subtract() to subtract matrices> print> (>'The element wise subtraction of matrix is : '>)> print> (numpy.subtract(x,y))> > # using divide() to divide matrices> print> (>'The element wise division of matrix is : '>)> print> (numpy.divide(x,y))>

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exemple de nom d'utilisateur
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Sortir :

The element wise addition of matrix is : [[ 8 10] [13 15]] The element wise subtraction of matrix is : [[-6 -6] [-5 -5]] The element wise division of matrix is : [[ 0.14285714 0.25 ] [ 0.44444444 0.5 ]]>
    4. multiplier() :- Cette fonction est utilisée pour effectuer multiplication matricielle par éléments . 5. dot() :- Cette fonction est utilisée pour calculer le multiplication matricielle, plutôt que multiplication par éléments .

Python




# Python code to demonstrate matrix operations> # multiply() and dot()> > # importing numpy for matrix operations> import> numpy> > # initializing matrices> x>=> numpy.array([[>1>,>2>], [>4>,>5>]])> y>=> numpy.array([[>7>,>8>], [>9>,>10>]])> > # using multiply() to multiply matrices element wise> print> (>'The element wise multiplication of matrix is : '>)> print> (numpy.multiply(x,y))> > # using dot() to multiply matrices> print> (>'The product of matrices is : '>)> print> (numpy.dot(x,y))>

>

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Sortir :

The element wise multiplication of matrix is : [[ 7 16] [36 50]] The product of matrices is : [[25 28] [73 82]]>
    6. sqrt() :- Cette fonction est utilisée pour calculer le racine carrée de chaque élément de matrice. 7. sum(x,axis) :- Cette fonction est utilisée pour ajouter tous les éléments de la matrice . L'argument d'axe facultatif calcule le somme de colonne si l'axe est 0 et somme de ligne si l'axe est 1 . 8. T :- Cet argument est utilisé pour transposer la matrice spécifiée.

Mise en œuvre:

Python




# Python code to demonstrate matrix operations> # sqrt(), sum() and 'T'> > # importing numpy for matrix operations> import> numpy> > # initializing matrices> x>=> numpy.array([[>1>,>2>], [>4>,>5>]])> y>=> numpy.array([[>7>,>8>], [>9>,>10>]])> > # using sqrt() to print the square root of matrix> print> (>'The element wise square root is : '>)> print> (numpy.sqrt(x))> > # using sum() to print summation of all elements of matrix> print> (>'The summation of all matrix element is : '>)> print> (numpy.>sum>(y))> > # using sum(axis=0) to print summation of all columns of matrix> print> (>'The column wise summation of all matrix is : '>)> print> (numpy.>sum>(y,axis>=>0>))> > # using sum(axis=1) to print summation of all columns of matrix> print> (>'The row wise summation of all matrix is : '>)> print> (numpy.>sum>(y,axis>=>1>))> > # using 'T' to transpose the matrix> print> (>'The transpose of given matrix is : '>)> print> (x.T)>

index java de
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Sortir :

The element wise square root is : [[ 1. 1.41421356] [ 2. 2.23606798]] The summation of all matrix element is : 34 The column wise summation of all matrix is : [16 18] The row wise summation of all matrix is : [15 19] The transpose of given matrix is : [[1 4] [2 5]]>

Utilisation de boucles imbriquées :

Approche:

  • Définir les matrices A et B.
  • Obtenez le nombre de lignes et de colonnes des matrices à l'aide de la fonction len().
  • Initialisez les matrices C, D et E avec des zéros à l'aide de boucles imbriquées ou de compréhension de liste.
  • Utilisez des boucles imbriquées ou la compréhension de listes pour effectuer l'addition, la soustraction et la division élément par élément de matrices.
  • Imprimez les matrices résultantes C, D et E.

Python3




logique de transfert de registre
A>=> [[>1>,>2>],[>4>,>5>]]> B>=> [[>7>,>8>],[>9>,>10>]]> rows>=> len>(A)> cols>=> len>(A[>0>])> > # Element wise addition> C>=> [[>0> for> i>in> range>(cols)]>for> j>in> range>(rows)]> for> i>in> range>(rows):> >for> j>in> range>(cols):> >C[i][j]>=> A[i][j]>+> B[i][j]> print>(>'Addition of matrices: '>, C)> > # Element wise subtraction> D>=> [[>0> for> i>in> range>(cols)]>for> j>in> range>(rows)]> for> i>in> range>(rows):> >for> j>in> range>(cols):> >D[i][j]>=> A[i][j]>-> B[i][j]> print>(>'Subtraction of matrices: '>, D)> > # Element wise division> E>=> [[>0> for> i>in> range>(cols)]>for> j>in> range>(rows)]> for> i>in> range>(rows):> >for> j>in> range>(cols):> >E[i][j]>=> A[i][j]>/> B[i][j]> print>(>'Division of matrices: '>, E)>

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Sortir

Addition of matrices: [[8, 10], [13, 15]] Subtraction of matrices: [[-6, -6], [-5, -5]] Division of matrices: [[0.14285714285714285, 0.25], [0.4444444444444444, 0.5]]>

Complexité temporelle : O(n^2)
Complexité spatiale : O(n^2)