首页 > 脚本专栏 > python > python生成单位阵或对角阵

python生成单位阵或对角阵的三种方式小结

2022-05-11 08:35:28 作者：小Aer

这篇文章主要介绍了python生成单位阵或对角阵的三种方式小结，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

python生成单位阵或对角阵

前提：

import numpy as np

1.identity

np.identity(4)
array([[ 1., 0., 0., 0.],
       [ 0., 1., 0., 0.],
       [ 0., 0., 1., 0.],
       [ 0., 0., 0., 1.]])

2.eye

np.eye(4)
array([[1., 0., 0., 0.],
       [0., 1., 0., 0.],
       [0., 0., 1., 0.],
       [0., 0., 0., 1.]])

3.diag（可以指定对角元素）

np.diag([1] * 4)
Out[1]: 
array([[1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 1]])
np.diag([2] * 4)
Out[2]: 
array([[2, 0, 0, 0],
       [0, 2, 0, 0],
       [0, 0, 2, 0],
       [0, 0, 0, 2]])

有趣的地方是前两种方法元素都是浮点数，最后一种是整数，使用的时候注意区分就好

python创建对角阵的np.eye()函数

最近博主在研究kalman滤波，里面初始矩阵定义需要对角阵，于是查了一些资料，发现numpy中有一个eye函数可以达到这样的目的

np.eye(N,M=None,k=0,dtype=<class 'float'>,order='C)

N表示输出的行数；
M表示输出的列数，不给默认等于N；
K默认等于0，表示主对角线，负数代表低对角，正数代表高对角；
dtype表示输出数据的类型；
order表示输出的数组的形式是按照C语言的行优先’C’，还是按照Fortran形式的列优先‘F’存储在内存中。

看下面两个例子就明白用法啦

    a = np.eye(4)
    print(type(a))
    print(a)
    a = np.mat(a)
    print(type(a))
    print(a)
    a = a.I
    print(type(a))
    print(a)
>>><class 'numpy.ndarray'>
[[1. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]]
<class 'numpy.matrix'>
[[1. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]]
<class 'numpy.matrix'>
[[1. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]]

    a = np.eye(4,k=1)
    print(type(a))
    print(a)
    a = np.mat(a)
    print(type(a))
    print(a)
    a = a.T
    print(type(a))
    print(a)
>>><class 'numpy.ndarray'>
[[0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]
 [0. 0. 0. 0.]]
<class 'numpy.matrix'>
[[0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 1.]
 [0. 0. 0. 0.]]
<class 'numpy.matrix'>
[[0. 0. 0. 0.]
 [1. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0.]]

动动小手，感悟一下就好啦！以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。