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python - Python 中的矩阵

coder 2023-08-25 原文

昨天我需要用 Python 编写矩阵类型。

显然，对此需求的简单回答是使用 numpy.matrix()，但我遇到的另一个问题是我想要一个矩阵来存储混合类型的任意值，类似地到一个列表。 numpy.matrix 不执行此操作。一个例子是

>>> numpy.matrix([[1,2,3],[4,"5",6]])
matrix([['1', '2', '3'],
        ['4', '5', '6']], 
       dtype='|S4')
>>> numpy.matrix([[1,2,3],[4,5,6]])
matrix([[1, 2, 3],
        [4, 5, 6]])

如您所见，numpy.matrix 的内容必须是同质的。如果我的初始化中存在字符串值，则每个值都会隐式存储为字符串。这也可以通过访问单个值来确认

>>> numpy.matrix([[1,2,3],[4,"5",6]])[1,1]
'5'
>>> numpy.matrix([[1,2,3],[4,"5",6]])[1,2]
'6'

现在，Python 列表类型可以改为接受混合类型。您可以有一个包含整数和字符串的列表，两者都保留其类型。我需要的是类似于列表的东西，但以类似矩阵的行为运行。

因此，我必须实现自己的类型。对于内部实现，我有两种选择:包含列表的列表和字典。两种解决方案都有缺点:

  • list of lists 需要仔细同步各种列表的大小。交换两行很容易。交换两列不太容易。删除一行也很容易。
  • 字典(以元组作为键)稍好一些，但你必须定义键的限制(例如，如果你的矩阵是 3x3，则不能插入元素 5,5)，而且它们更复杂用于插入、删除或交换列或行。

编辑:澄清。我需要此功能的具体原因是因为我正在阅读 CSV 文件。一旦我从 CSV 文件中收集了值(值可以是字符串、整数、 float )，我想执行交换、删除、插入和其他类似的操作。为此，我需要一个“矩阵列表”。

我的好奇心是:

  • 您知道提供此服务的 Python 数据类型是否已经存在(可能在“非电池包含”库中)吗？
  • 为什么标准库中没有提供这种数据类型？也许兴趣太有限了？
  • 您将如何解决这个需求？字典、列表或其他更智能的解决方案？

最佳答案

如果您的 dtype 是 object，您可以有非均匀类型:

In [1]: m = numpy.matrix([[1, 2, 3], [4, '5', 6]], dtype=numpy.object)
In [2]: m
Out[2]: 
matrix([[1, 2, 3],
        [4, 5, 6]], dtype=object)
In [3]: m[1, 1]
Out[3]: '5'
In [4]: m[1, 2]
Out[4]: 6

除了花哨的索引之外，我不知道这对你有什么好处，因为正如 Don 指出的那样，你不能用这个矩阵做数学运算。

关于python - Python 中的矩阵，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/716259/

pythoncodematrixsection

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