python3 numpy中数组相乘np.dot(a,b)运算的规则说明

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在Python3的NumPy库中,可以使用np.dot(a, b)函数对数组进行矩阵乘法运算。本文将详细介绍NumPy中数组相乘的规则说明,包括数组维度、形状和运算规则等。

数组的维度和形状

在NumPy中,数组的维度和形状是进行数组相乘的重要因素。数组的维度表示数组的度数,例如一维数组、二维数组、三维数组等。数组的形状表示数组的各个维度的大小,例如一个二维数组的形状可以表示为(m, n),其中m表示数组的行数,n表示数组的列数。

在进行数组相乘时,需要满足以下规则:

  1. 如果两个数组的维度不同,需要将维度较小数组进行扩展,直到两个数组的维度相同。
  2. 如果两个数组的形状不同,需要将形状不同的数组进行换,使得它们的形状相同。

数组相乘的规则

在NumPy中,数组相乘的规则如下:

  1. 如果两个数组都是一维数组,进行逐元素相乘。
  2. 如果两个数组都是二维数组,进行矩阵乘法运算。
  3. 如果一个数组是一维数组,一个数组是二维数组,进行广播运算。

下面是两个示例,分别演示了二维数组的矩阵乘法和广播运算。

示例一:二维数组的矩阵乘法

import numpy as np

# 创建两个二维数组
a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
b = np.array([[5, 6], [7, 8]])

# 进行矩阵乘法运算
c = np.dot(a, b)

# 打印结果
print(c)

在上面的示例中,我们首先使用np.array()函数创建了两个二维数组ab,并将结果保存在变量ab中。接着,np.dot()函数对数组进行矩阵乘法运算,将结果保存在变量c中。最后,使用print()函数打印出了结果。

示例二:广播运算

import numpy as np

# 创建一个一维数组和一个二维数组
a = np.array([1, 2])
b = np.array([[3, 4], [5, 6]])

# 进行广播运算
c = np.dot(a, b)

# 打印结果
print(c)

在上面的示例中,我们首先使用np.array()函数创建了一个一维数组a和一个二维数组b,并将结果保存在变量ab中。接着,使用np.dot()函数对数组进行广播运算,将结果保存在变量c中。最后,使用print()`函数打印出了结果。

需要注意是,在进行广播运算时,需要满足以下规则:

  1. 如果两个数组的形状不同,需要将形状不同的数组进行转换,使得它们的形状相同。
  2. 如果一个数组的某个维度的大小为1,可以将该维度进行扩展,使得它的大小与另一个数组的对应维度相同。
  3. 如果两个数组的某个维度的大小都不为1,需要满足两个维度的大小相同。