[code lang="python"] >>> Matrix([[1, -1], [3, 4], [0, 2]]) ⎡1 -1⎤ ⎢ ⎥ ⎢3 4 ⎥ ⎢ ⎥ ⎣0 2 ⎦
列ベクトルを作るには，要素のリストを与える
>>> Matrix([1, 2, 3]) ⎡1⎤ ⎢ ⎥ ⎢2⎥ ⎢ ⎥ ⎣3⎦
行列とベクトルの掛け算
>>> M = Matrix([[1, 2, 3], [3, 2, 1]]) >>> N = Matrix([0, 1, 1]) >>> M*N ⎡5⎤ ⎢ ⎥ ⎣3⎦
行列サイズはshapeで取得
>>> M = Matrix([[1, 2, 3], [-2, 0, 4]]) >>> M ⎡1 2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣-2 0 4⎦ >>> M.shape (2, 3)
特定の行・列へのアクセス
>>> M.row(0) [1 2 3] >>> M.col(-1) ⎡3⎤ ⎢ ⎥ ⎣4⎦
行・列の追加・削除
>>> M.col_del(0) >>> M ⎡2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 4⎦ >>> M.row_del(1) >>> M [2 3]
複数の行・列の追加
>>> M [2 3] >>> M = M.row_insert(1, Matrix(0, 4)) >>> M ⎡2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 4⎦ >>> M = M.col_insert(0, Matrix([1, -2])) >>> M ⎡1 2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣-2 0 4⎦
四則演算など
>>> M = Matrix([[1, 3], [-2, 3]]) >>> N = Matrix([[0, 3], [0, 7]]) >>> M + N ⎡1 6 ⎤ ⎢ ⎥ ⎣-2 10⎦ >>> MN ⎡0 24⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 15⎦ >>> 3M ⎡3 9⎤ ⎢ ⎥ ⎣-6 9⎦ >>> M2 ⎡-5 12⎤ ⎢ ⎥ ⎣-8 3 ⎦ >>> M-1 ⎡1/3 -1/3⎤ ⎢ ⎥ ⎣2/9 1/9 ⎦ >>> N**-1 Traceback (most recent call last): ... ValueError: Matrix det == 0; not invertible.
特殊な行列の生成
単位行列
>>> eye(3) ⎡1 0 0⎤ ⎢ ⎥ ⎢0 1 0⎥ ⎢ ⎥ ⎣0 0 1⎦ >>> eye(4) ⎡1 0 0 0⎤ ⎢ ⎥ ⎢0 1 0 0⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 0 1 0⎥ ⎢ ⎥ ⎣0 0 0 1⎦
ゼロ行列
>>> zeros(2, 3) ⎡0 0 0⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 0 0⎦
イチ行列
>>> ones(3, 2) ⎡1 1⎤ ⎢ ⎥ ⎢1 1⎥ ⎢ ⎥ ⎣1 1⎦
直交行列
>>> diag(1, 2, 3) ⎡1 0 0⎤ ⎢ ⎥ ⎢0 2 0⎥ ⎢ ⎥ ⎣0 0 3⎦ >>> diag(-1, ones(2, 2), Matrix([5, 7, 5])) ⎡-1 0 0 0⎤ ⎢ ⎥ ⎢0 1 1 0⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 1 1 0⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 0 0 5⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 0 0 7⎥ ⎢ ⎥ ⎣0 0 0 5⎦
determinant
>>> M = Matrix([[1, 0, 1], [2, -1, 3], [4, 3, 2]]) >>> M ⎡1 0 1⎤ ⎢ ⎥ ⎢2 -1 3⎥ ⎢ ⎥ ⎣4 3 2⎦ >>> M.det() -1
固有値分解
>>> M = Matrix([[3, -2, 4, -2], [5, 3, -3, -2], [5, -2, 2, -2], [5, -2, -3, 3]]) >>> M ⎡3 -2 4 -2⎤ ⎢ ⎥ ⎢5 3 -3 -2⎥ ⎢ ⎥ ⎢5 -2 2 -2⎥ ⎢ ⎥ ⎣5 -2 -3 3 ⎦
eigenvals()は固有値:代数的重複度のペアをdictionaryとして返す
>>> M.eigenvals() {-2: 1, 3: 1, 5: 2}
eigenvecs()は(固有値，代数的重複度，固有ベクトル)をタプルとして返す
>>> M.eigenvects() ⎡⎛-2, 1, ⎡⎡0⎤⎤⎞, ⎛3, 1, ⎡⎡1⎤⎤⎞, ⎛5, 2, ⎡⎡1⎤, ⎡0 ⎤⎤⎞⎤ ⎢⎜ ⎢⎢ ⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢ ⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎥⎟⎥ ⎢⎜ ⎢⎢1⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢1⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢1⎥ ⎢-1⎥⎥⎟⎥ ⎢⎜ ⎢⎢ ⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢ ⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎥⎟⎥ ⎢⎜ ⎢⎢1⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢1⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢1⎥ ⎢0 ⎥⎥⎟⎥ ⎢⎜ ⎢⎢ ⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢ ⎥⎥⎟ ⎜ ⎢⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎥⎟⎥ ⎣⎝ ⎣⎣1⎦⎦⎠ ⎝ ⎣⎣1⎦⎦⎠ ⎝ ⎣⎣0⎦ ⎣1 ⎦⎦⎠⎦ [/code]
