Program Python yang ditulis menggunakan tatasusunan berbilang dimensi untuk menambah dua matriks

Matriks ialah susunan nombor dua dimensi yang disusun dalam baris dan lajur. Penambahan dua matriks adalah untuk menambah unsur yang sepadan bagi dua matriks dan meletakkan hasil tambah pada kedudukan yang sepadan dengan matriks yang terhasil. Ini hanya boleh dilakukan jika bilangan baris dan lajur kedua-dua matriks adalah sama.

Dalam Python, tatasusunan berbilang dimensi dicipta menggunakan senarai atau tatasusunan NumPy. Struktur data senarai boleh menerima senarai sebagai elemen supaya kami boleh membuat matriks dengan mudah. Selain itu, modul Numpy menyediakan pelbagai kaedah untuk bekerja dengan tatasusunan berbilang dimensi.

Senario input dan output

Tambahan dua matriks

[a11, a12, a13]	   [b11, b12, b13]		[a11+b11, a12+b12, a13+b13]
[a21, a22, a23]  + [b21, b22, b23]	=	[a21+b21, a22+b22, a23+b23]
[a31, a32, a33]	   [b31, b32, b33]		[a31+b31, a32+b32, a33+b33]

Dalam artikel ini, kita akan belajar cara menambah dua matriks menggunakan tatasusunan berbilang dimensi dalam python.

Gunakan gelung untuk

Di sini, kami akan menggunakan gelung bersarang untuk melelaran melalui setiap baris dan lajur matriks input yang diberikan. Dalam setiap lelaran, kami akan menambah elemen yang sepadan bagi dua matriks input dan menyimpannya dalam matriks hasil.

Contoh

# Defining the matrix using multidimensional arrays
matrix_a = [[1,2,3],
            [4 ,5,6],
            [7 ,8,9]]
 
matrix_b = [[1,2,3],
            [4 ,5,6],
            [7 ,8,9]]

#function for displaying matrix
def display(matrix):
   for row in matrix:
      print(row)
   print()

# Display two input matrices
print('The first matrix is defined as:') 
display(matrix_a)
print('The second matrix is defined as:')
display(matrix_b)

# Initializing Matrix with all 0s
result = [[0, 0, 0],[0, 0, 0],[0, 0, 0]]

# Add two matrices 
for i in range(len(matrix_a)): 

   # iterate through rows 
   for j in range(len(matrix_a[0])):

      # iterate through columns
      result[i][j] = matrix_a[i][j] + matrix_b[i][j]

print('The addition of two matrices is:')
display(result)

Output

The first matrix is defined as:
[1, 2, 3]
[4, 5, 6]
[7, 8, 9]

The second matrix is defined as:
[1, 2, 3]
[4, 5, 6]
[7, 8, 9]

The addition of two matrices is:
[2, 4, 6]
[8, 10, 12]
[14, 16, 18]

Simpan hasil tambah unsur-unsur yang sepadan bagi dua matriks input dalam matriks hasil yang asalnya kami cipta dengan semua sifar.

Gunakan pemahaman senarai

Pemahaman senarai menyediakan sintaks terpendek untuk membina senarai tanpa perlu memulakan senarai kosong sebelum gelung for untuk menambahkan nilai satu demi satu.

Contoh

Contoh ini berfungsi sama seperti contoh sebelumnya, tetapi perbezaannya ialah kami menggunakan pemahaman senarai dan bukannya membuat matriks terhasil bagi semua sifar.

# Defining the matrix using multidimensional arrays
matrix_a = [[1,2,5],
            [1,0,6],
            [9,8,0]]
 
matrix_b = [[0,3,5],
            [4,6,9],
            [1,8,0]]

#function for displaying matrix
def display(matrix):
   for row in matrix:
      print(row)
   print()

# Display two input matrices
print('The first matrix is defined as:') 
display(matrix_a)
print('The second matrix is defined as:')
display(matrix_b)

# Add two matrices 
result = [[matrix_a[i][j] + matrix_b[i][j]  for j in range(len(matrix_a[0]))] for i in range(len(matrix_a))]    

print('The addition of two matrices is:')
display(result)

Output

The first matrix is defined as:
[1, 2, 5]
[1, 0, 6]
[9, 8, 0]

The second matrix is defined as:
[0, 3, 5]
[4, 6, 9]
[1, 8, 0]

The addition of two matrices is:
[1, 5, 10]
[5, 6, 15]
[10, 16, 0]

Menggunakan tatasusunan NumPy

Modul NumPy dalam Python mempunyai banyak fungsi terbina dalam untuk mengendalikan tatasusunan berbilang dimensi. Dengan menggunakan tatasusunan ini kita boleh menambah dua matriks dengan mudah.

Contoh

Dalam contoh ini, kami akan mencipta dua tatasusunan berbilang dimensi menggunakan kaedah numpy.array(). Kemudian gunakan operator penambahan antara dua tatasusunan.

import numpy as np

# Defining the matrix using numpy array
matrix_a = np.array([[1,2,5], [1,0,6], [9,8,0]])
matrix_b = np.array([[0,3,5], [4,6,9], [1,8,0]])

# Display two input matrices
print('The first matrix is defined as:') 
print(matrix_a)

print('The second matrix is defined as:')
print(matrix_b)

# Add two matrices
result = matrix_a + matrix_b

print('The addition of two matrices is:')
print(result)

Output

The first matrix is defined as:
[[1 2 5]
 [1 0 6]
 [9 8 0]]
The second matrix is defined as:
[[0 3 5]
 [4 6 9]
 [1 8 0]]
The addition of two matrices is:
[[ 1  5 10]
 [ 5  6 15]
 [10 16  0]]

Kami hanya menggunakan operator penambahan (+) antara tatasusunan numpy matriks_a dan matriks_b untuk menambah tatasusunan berbilang dimensi.

Atas ialah kandungan terperinci Program Python yang ditulis menggunakan tatasusunan berbilang dimensi untuk menambah dua matriks. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!