本科学习的全都还回去了-_-
一、向量
(1)点乘
向量点积, 𝑎⋅𝑏=𝑐 ,符号为 ⋅ ,要求向量长度相同,是两个向量之间的点乘运算,结果是一个标量。又称:点乘、数量积、标量积、scalar product、projection product等。
a · b = a₁b₁ + a₂b₂ + ... + aᵢbᵢ
在Python中,可以使用NumPy库来计算向量的点乘:
示例代码
python
import numpy as np
# 定义两个向量
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
# 计算点乘
dot_product = np.dot(a, b)
print("点乘结果:", dot_product)
(2)叉乘
与向量点乘不同,叉乘仅适用于三维向量,向量叉乘的运算结果是一个向量而不是一个标量。两个向量叉乘所得向量与这两个向量垂直,如下图所示。
示例代码:
python
import numpy as np
# 定义两个三维向量
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
# 计算叉乘(注意:NumPy的cross函数仅适用于三维向量)
cross_product = np.cross(a, b)
print("叉乘结果:", cross_product)
二、矩阵
(1)点乘
矩阵的点乘(也称为元素乘法或哈达玛乘积)是两个相同大小矩阵之间的一种运算,其结果是一个与这两个矩阵大小相同的新矩阵,其中每个元素都是原矩阵对应位置元素的乘积。
ps: 向量可以看作是一个列矩阵或行矩阵,
实例代码:
python
A = np.array([[1],[2]])
B = np.array([[1,2,4],[1,4,5]])
C = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
X = A*B
array([[ 1, 2, 4],
[ 2, 8, 10]])
X == np.multiply(A,B)
array([[ True, True, True],
[ True, True, True]])
Y = B*C
array([[ 1, 4, 12],
[ 4, 20, 30]])
Y == np.multiply(B,C)
array([[ True, True, True],
[ True, True, True]])
(2)叉乘
矩阵乘法是两个矩阵之间的一种运算,其结果是一个新矩阵。对于矩阵A(m×n)和矩阵B(n×p),只有当A的列数等于B的行数时,才能进行乘法运算,结果矩阵C的大小为m×p。
实例代码:
python
A = np.array([[1,2],[3,4],[1,5]])
B = np.array([[1,2],[2,1]])
A@B
array([[ 5, 4],
[11, 10],
[11, 7]])
A@B == np.dot(A,B)
array([[ True, True],
[ True, True],
[ True, True]])