Векторы в Python — краткое введение!
Привет, народ! Сегодня мы рассмотрим одну из самых нераскрытых тем в Python — векторы в Python. Итак, начнем!
Во-первых, что такое Вектор?
Проще говоря, вектор можно рассматривать как одномерный массив. Что касается Python, вектор — это одномерный массив списков. Он занимает элементы так же, как и список Python.
Давайте теперь разберемся с созданием вектора в Python.
Создание вектора в Python
Модуль Python NumPy используется для создания вектора. Мы используем метод numpy.array() для создания одномерного массива, то есть вектора.
Синтаксис:
numpy.array(list)
Пример 1: Горизонтальный вектор
import numpy as np
lst = [10,20,30,40,50]
vctr = np.array(lst)
vctr = np.array(lst)
print("Vector created from a list:")
print(vctr)
Выход:
Vector created from a list:
[10 20 30 40 50]
Пример 2: Вертикальный вектор
import numpy as np
lst = [[2],
[4],
[6],
[10]]
vctr = np.array(lst)
vctr = np.array(lst)
print("Vector created from a list:")
print(vctr)
Выход:
Vector created from a list:
[[ 2]
[ 4]
[ 6]
[10]]
Основные операции с вектором Python
Создав вектор, теперь давайте проделаем некоторые основные операции с этими векторами!
Вот список основных операций, которые можно выполнять с вектором:
- Дополнение
- Вычитание
- Умножение
- Отдел
- Дополнительный продукт и т. д.
Начнем!
1. Выполнение операции сложения с вектором Python
Ниже мы выполнили операцию сложения векторов над векторами.
Операция сложения будет выполняться поэлементно, то есть поэлементно, и, кроме того, результирующий вектор будет иметь ту же длину, что и два аддитивных вектора.
Синтаксис:
vector + vector
Пример:
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,2,3,4,5]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_add = vctr1+vctr2
print("Addition of two vectors: ",vctr_add)
Выход:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 2 3 4 5]
Addition of two vectors: [11 22 33 44 55]
2. Выполнение вычитания двух векторов
На аналогичных строках, в том числе и при вычитании, будет соблюдаться поэлементный способ, и далее элементы вектора 2 будут вычитаться из вектора 1.
Давайте посмотрим на его реализацию!
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,2,3,4,5]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_sub = vctr1-vctr2
print("Subtraction of two vectors: ",vctr_sub)
Выход:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 2 3 4 5]
Subtraction of two vectors: [ 9 18 27 36 45]
3. Выполнение умножения двух векторов
При векторном умножении элементы вектора 1 умножаются на элементы вектора 2, а вектор произведения имеет ту же длину, что и умножающие векторы.
Попробуем визуализировать операцию умножения:
x=[10,20] и y=[1,2] — два вектора. Таким образом, вектор произведения будет v[ ],
v[0]=x[0] * y[0]
Взгляните на приведенный ниже код!
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,2,3,4,5]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_mul = vctr1*vctr2
print("Multiplication of two vectors: ",vctr_mul)
Выход:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 2 3 4 5]
Multiplication of two vectors: [ 10 40 90 160 250]
4. Выполнение операции векторного деления
При векторном делении результирующий вектор представляет собой частные значения после выполнения операции деления двух векторов.
Рассмотрим приведенный ниже пример для лучшего понимания.
x=[10,20] и y=[1,2] — два вектора. Таким образом, результирующий вектор v будет,
v[0]=x[0]/y[0]
Давайте теперь реализуем вышеуказанную концепцию.
Пример:
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [10,20,30,40,50]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_div = vctr1/vctr2
print("Division of two vectors: ",vctr_div)
Выход:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[10 20 30 40 50]
Multiplication of two vectors: [ 1 1 1 1 1 ]
5. Векторный скалярный продукт
В векторном скалярном произведении мы выполняем суммирование произведения двух векторов поэлементно.
Давайте посмотрим на ниже.
вектор с=х . у=(х1 * у1 + х2 * у2)
Пример:
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,1,1,1,1]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_dot = vctr1.dot(vctr2)
print("Dot product of two vectors: ",vctr_dot)
Выход:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 1 1 1 1]
Dot product of two vectors: 150
Заключение
На этом мы подошли к концу этой темы.
Чтобы получить более глубокое представление о векторах, попробуйте создать вектор и выполнить вышеупомянутые операции и сообщите нам о своем понимании в поле для комментариев!
Не стесняйтесь комментировать ниже, если у вас возникнут какие-либо вопросы. Чтобы узнать больше о таких сообщениях, связанных с Python, следите за обновлениями, а до тех пор,
Счастливого обучения!! :)