什麼時候應該選擇 Numpy 數組而不是矩陣？

理解Numpy 數組和矩陣之間的差異

Numpy 數組和矩陣是Numpy 中可以操作多維資料的兩種基本資料結構。然而，兩者之間存在一些關鍵區別，影響了它們在 Python 程式中的使用。

功能和維度

Numpy 矩陣是嚴格的二維結構，而 Numpy 數組(ndarrays) 可以跨越多個維度。矩陣物件繼承了 Ndarrays 的屬性和方法，為矩陣乘法 (a*b) 提供了方便的表示法。

對於低於 3.5 的 Python 版本，矩陣物件受益於其易於存取的矩陣乘法語法：a*b。然而，Python 3.5 及更高版本引入了@ 運算符，它將矩陣乘法擴展到Ndarray：a@b.

運算和轉置

雖然矩陣物件和Ndarray 都有用於轉置的.T 屬性，矩陣也提供.H 表示共軛轉置，.I 表示逆矩陣。

另一方面，Numpy 數組優先考慮按元素運算，這意味著 a*b 執行一個組件- 明智的乘法。要實現與陣列的真正矩陣乘法，需要 np.dot（或 @ 運算子）函數。

其他差異

運算子也表現出不同的行為。對於矩陣，a2 計算矩陣乘積 a*a，而對於 Ndarray，c2 按元素對每個元素平方 (c2)。

優點和注意事項

Numpy 陣列： 靈活性 - 可以處理多個維度並遵循元素操作。
簡單性 -更易於使用和維護，特別是在處理矩陣和高維數組時。

Numpy 矩陣： 矩陣表示法 - 為矩陣乘法提供簡潔且視覺吸引力的語法.
特殊函數 -提供對共軛轉置(.H) 和逆(.I) 的直接存取。

在數組和矩陣之間進行選擇

對於需要矩陣獨特功能的程序，例如矩陣表示法或內建矩陣函數，矩陣可能是合適的。然而，對於通用應用程式和更高維度的資料操作，Numpy 數組在操作之間提供了更大的靈活性和一致性。

透過了解 Numpy 數組和矩陣之間的差異，程式設計師可以根據自己的具體情況選擇合適的資料結構需求並確保其 Python 程式中無縫且高效的資料處理。

以上是什麼時候應該選擇 Numpy 數組而不是矩陣？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！