Show
Apa itu Matriks Python?Matriks Python adalah larik data persegi panjang dua dimensi khusus yang disimpan dalam baris dan kolom. Data dalam suatu matriks dapat berupa angka, string, ekspresi, simbol, dll. Matriks merupakan salah satu struktur data penting yang dapat digunakan dalam perhitungan matematis dan ilmiah. Dalam tutorial Python ini, Anda akan belajar: Bagaimana cara kerja Matriks Python?Data di dalam array dua dimensi dalam format matriks terlihat sebagai berikut: Step 1) Ini menunjukkan matriks 2×2. Memiliki dua baris dan 2 kolom. Data di dalam matriks adalah angka. Baris1 memiliki nilai 2,3, dan baris2 memiliki nilai 4,5. Kolom, yaitu col1, memiliki nilai 2,4, dan col2 memiliki nilai 3,5. Step 2) Ini menunjukkan matriks 2×3. Ini memiliki dua baris dan tiga kolom. Data di dalam baris pertama, yaitu baris1, memiliki nilai 2,3,4, dan baris2 memiliki nilai 5,6,7. Kolom col1 memiliki nilai 2,5, col2 memiliki nilai 3,6, dan col3 memiliki nilai 4,7. Demikian pula, Anda dapat menyimpan data Anda di dalam matriks nxn dengan Python. Banyak operasi dapat dilakukan pada matriks seperti penambahan, pengurangan, perkalian, dll. Python tidak memiliki cara langsung untuk mengimplementasikan tipe data matriks. Matriks python menggunakan array, dan hal yang sama dapat diimplementasikan.
Buat Python Matrix menggunakan tipe data daftar bersarangDalam Python, array direpresentasikan menggunakan tipe data daftar. Jadi sekarang akan menggunakan daftar untuk membuat matriks python. Kami akan membuat matriks 3 × 3, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Matriks di dalam daftar dengan semua baris dan kolom adalah seperti yang ditunjukkan di bawah ini: List = [[Row1], [Row2], [Row3] ... [RowN]] Jadi sesuai matriks yang tercantum di atas jenis daftar dengan data matriks adalah sebagai berikut: M1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] Untuk membaca data di dalam Python Matrix menggunakan daftar.Kami akan menggunakan matriks yang didefinisikan di atas. Contoh akan membaca data, mencetak matriks, menampilkan elemen terakhir dari setiap baris. Contoh: Untuk mencetak matriksM1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] #To print the matrix print(M1) Keluaran: The Matrix M1 = [[8, 14, -6], [12, 7, 4], [-11, 3, 21]] Contoh 2: Untuk membaca elemen terakhir dari setiap baris.M1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] matrix_length = len(M1) #To read the last element from each row. for i in range(matrix_length): print(M1[i][-1]) Keluaran: -6 4 21 Contoh 3: Untuk mencetak baris dalam MatriksM1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] matrix_length = len(M1) #To print the rows in the Matrix for i in range(matrix_length): print(M1[i]) Keluaran: [8, 14, -6] [12, 7, 4] [-11, 3, 21] Menambahkan Matriks Menggunakan Daftar BersarangKita dapat dengan mudah menjumlahkan dua matriks yang diberikan. Matriks di sini akan berada dalam bentuk daftar. Mari kita bekerja pada contoh yang akan berhati-hati untuk menambahkan matriks yang diberikan. Matriks 1: M1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] Matriks 2 : M2 = [[3, 16, -6], [9,7,-4], [-1,3,13]] Terakhir akan menginisialisasi matriks yang akan menyimpan hasil M1 + M2. Matriks 3: M3 = [[0,0,0], [0,0,0], [0,0,0]] Contoh: Menjumlahkan MatriksUntuk menambahkan, matriks akan menggunakan for-loop yang akan loop melalui kedua matriks yang diberikan. M1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] M2 = [[3, 16, -6], [9,7,-4], [-1,3,13]] M3 = [[0,0,0], [0,0,0], [0,0,0]] matrix_length = len(M1) #To Add M1 and M2 matrices for i in range(len(M1)): for k in range(len(M2)): M3[i][k] = M1[i][k] + M2[i][k] #To Print the matrix print("The sum of Matrix M1 and M2 = ", M3) Keluaran: The sum of Matrix M1 and M2 = [[11, 30, -12], [21, 14, 0], [-12, 6, 34]] Perkalian Matriks menggunakan Daftar BersarangUntuk mengalikan matriks, kita dapat menggunakan for-loop pada kedua matriks seperti yang ditunjukkan pada kode di bawah ini: M1 = [[8, 14, -6], [12,7,4], [-11,3,21]] M2 = [[3, 16, -6], [9,7,-4], [-1,3,13]] M3 = [[0,0,0], [0,0,0], [0,0,0]] matrix_length = len(M1) #To Multiply M1 and M2 matrices for i in range(len(M1)): for k in range(len(M2)): M3[i][k] = M1[i][k] * M2[i][k] #To Print the matrix print("The multiplication of Matrix M1 and M2 = ", M3) Keluaran: The multiplication of Matrix M1 and M2 = [[24, 224, 36], [108, 49, -16], [11, 9, 273]] Buat Python Matrix menggunakan Array dari paket Python NumpyPustaka python Numpy membantu menangani array. Numpy memproses array sedikit lebih cepat dibandingkan dengan daftar. Untuk bekerja dengan Numpy, Anda harus menginstalnya terlebih dahulu. Ikuti langkah-langkah yang diberikan di bawah ini untuk menginstal Numpy. Step 1) Perintah untuk menginstal Numpy adalah: pip install NumPy Step 2) Untuk menggunakan Numpy dalam kode Anda, Anda harus mengimpornya. import NumPy Step 3) Anda juga dapat mengimpor Numpy menggunakan alias, seperti yang ditunjukkan di bawah ini: import NumPy as np Kita akan menggunakan metode array() dari Numpy untuk membuat matriks python. Contoh : Array di Numpy untuk membuat Python Matriximport numpy as np M1 = np.array([[5, -10, 15], [3, -6, 9], [-4, 8, 12]]) print(M1) Keluaran: [[ 5 -10 15] [ 3 -6 9] [ -4 8 12]] Operasi Matriks menggunakan Numpy.Array()Operasi matriks yang dapat dilakukan adalah penjumlahan, pengurangan, perkalian, transpos, pembacaan baris, kolom matriks, pemotongan matriks, dll. Dalam semua contoh, kita akan menggunakan metode array(). Penambahan MatriksUntuk melakukan penjumlahan pada matriks, kita akan membuat dua matriks menggunakan numpy.array() dan menambahkannya menggunakan operator (+). Example: import numpy as np M1 = np.array([[3, 6, 9], [5, -10, 15], [-7, 14, 21]]) M2 = np.array([[9, -18, 27], [11, 22, 33], [13, -26, 39]]) M3 = M1 + M2 print(M3) Keluaran: [[ 12 -12 36] [ 16 12 48] [ 6 -12 60]] Pengurangan MatriksUntuk melakukan pengurangan pada matriks, kita akan membuat dua matriks menggunakan numpy.array() dan mengurangkannya menggunakan operator (-). Example: import numpy as np M1 = np.array([[3, 6, 9], [5, -10, 15], [-7, 14, 21]]) M2 = np.array([[9, -18, 27], [11, 22, 33], [13, -26, 39]]) M3 = M1 - M2 print(M3) Keluaran: [[ -6 24 -18] [ -6 -32 -18] [-20 40 -18]] Perkalian MatriksPertama akan membuat dua matriks menggunakan numpy.arary(). Untuk mengalikannya, Anda dapat menggunakan metode numpy dot() . Numpy.dot() adalah produk titik dari matriks M1 dan M2. Numpy.dot() menangani array 2D dan melakukan perkalian matriks. Contoh: import numpy as np M1 = np.array([[3, 6], [5, -10]]) M2 = np.array([[9, -18], [11, 22]]) M3 = M1.dot(M2) print(M3) Keluaran: [[ 93 78] [ -65 -310]] Transposisi MatriksTranspose matriks dihitung, dengan mengubah baris sebagai kolom dan kolom sebagai baris. Fungsi transpose() dari Numpy dapat digunakan untuk menghitung transpose suatu matriks. Contoh: import numpy as np M1 = np.array([[3, 6, 9], [5, -10, 15], [4,8,12]]) M2 = M1.transpose() print(M2) Keluaran: [[ 3 5 4] [ 6 -10 8] [ 9 15 12]] Mengiris MatriksSlicing akan mengembalikan Anda elemen dari matriks berdasarkan indeks awal / akhir yang diberikan.
Sebelum kita mengerjakan slicing pada matriks, mari kita pahami terlebih dahulu bagaimana menerapkan slice pada array sederhana. import numpy as np arr = np.array([2,4,6,8,10,12,14,16]) print(arr[3:6]) # will print the elements from 3 to 5 print(arr[:5]) # will print the elements from 0 to 4 print(arr[2:]) # will print the elements from 2 to length of the array. print(arr[-5:-1]) # will print from the end i.e. -5 to -2 print(arr[:-1]) # will print from end i.e. 0 to -2 Keluaran: [ 8 10 12] [ 2 4 6 8 10] [ 6 8 10 12 14 16] [ 8 10 12 14] [ 2 4 6 8 10 12 14] Sekarang mari kita terapkan slicing pada matrix . Untuk melakukan pemotongan pada matriks sintaksnya adalah M1[row_start:row_end, col_start:col_end]
Matriks M1 yang akan kita gunakan adalah sebagai berikut: M1 = np.array([[2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, -12, -15], [4, 8, 12, 16, -20], [5, -10, 15, -20, 25]]) Ada total 4 baris. Indeks dimulai dari 0 hingga 3. Angka 0th baris adalah [2,4,6,8,10]1st baris adalah [3,6,9,-12,-15] diikuti oleh 2dan dan 3rd. Matriks M1 memiliki 5 kolom. Indeks dimulai dari 0 hingga 4.The 0th kolom memiliki nilai [2,3,4,5]1st kolom memiliki nilai [4,6,8,-10] diikuti oleh 2dan3rd4thdan 5th. Berikut adalah contoh yang menunjukkan cara mendapatkan data baris dan kolom dari matriks menggunakan slicing. Dalam contoh, kami mencetak 1st dan 2dan baris, dan untuk kolom, kami menginginkan kolom pertama, kedua, dan ketiga. Untuk mendapatkan output itu kami telah menggunakan: M1[1:3, 1:4] Contoh: import numpy as np M1 = np.array([[2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, -12, -15], [4, 8, 12, 16, -20], [5, -10, 15, -20, 25]]) print(M1[1:3, 1:4]) # For 1:3, it will give first and second row. #The columns will be taken from first to third. Keluaran: [[ 6 9 -12] [ 8 12 16]] Contoh : Untuk mencetak semua baris dan kolom ketigaimport numpy as np M1 = np.array([[2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, -12, -15], [4, 8, 12, 16, -20], [5, -10, 15, -20, 25]]) print(M1[:,3]) # This will print all rows and the third column data. Keluaran: [ 8 -12 16 -20] Contoh: Untuk mencetak baris pertama dan semua kolomimport numpy as np M1 = np.array([[2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, -12, -15], [4, 8, 12, 16, -20], [5, -10, 15, -20, 25]]) print(M1[:1,]) # This will print first row and all columns Keluaran: [[ 2 4 6 8 10]] Contoh: Untuk mencetak tiga baris pertama dan 2 kolom pertamaimport numpy as np M1 = np.array([[2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, -12, -15], [4, 8, 12, 16, -20], [5, -10, 15, -20, 25]]) print(M1[:3,:2]) Keluaran: [[2 4] [3 6] [4 8]] Mengakses Matriks NumPyKita telah melihat bagaimana mengiris bekerja. Mempertimbangkan itu, kita akan bagaimana mendapatkan baris dan kolom dari matriks. Untuk mencetak baris matriksDalam contoh akan mencetak baris-baris matriks. Contoh: import numpy as np M1 = np.array([[3, 6, 9], [5, -10, 15], [4,8,12]]) print(M1[0]) #first row print(M1[1]) # the second row print(M1[-1]) # -1 will print the last row Keluaran: [3 6 9] [ 5 -10 15] [ 4 8 12] Untuk mendapatkan baris terakhir, Anda dapat menggunakan indeks atau -1. Misalnya matriks memiliki 3 baris, jadi M1[0] akan memberi Anda baris pertama, M1[1] akan memberi Anda baris kedua M1[2] atau M1[-1] akan memberi Anda baris ketiga atau baris terakhir. Untuk mencetak kolom matriksimport numpy as np M1 = np.array([[2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, -12, -15], [4, 8, 12, 16, -20], [5, -10, 15, -20, 25]]) print(M1[:,0]) # Will print the first Column print(M1[:,3]) # Will print the third Column print(M1[:,-1]) # -1 will give you the last column Keluaran: [2 3 4 5] [ 8 -12 16 -20] [ 10 -15 -20 25] Ringkasan:
|