矩阵怎么进行加减(线性代数:矩阵基本运算)
在本文中,我们将介绍矩阵的大部分基本运算,依次是矩阵的加减法、矩阵的标量乘法、矩阵与矩阵的乘法、求转置矩阵,以及深入了解矩阵的行列式运算 。本文将不会涉及逆矩阵、矩阵的秩等概念,将来再探讨它们 。
矩阵的加减法矩阵的 加法 与 减法 运算将接收两个矩阵作为输入,并输出一个新的矩阵 。矩阵的加法和减法都是在分量级别上进行的,因此要进行加减的矩阵必须有着相同的维数 。
为了避免重复编写加减法的代码,我们先创建一个可以接收运算函数的方法,这个方法将对两个矩阵的分量分别执行传入的某种运算 。然后在加法、减法或者其它运算中直接调用它就行了:
class Matrix { // ... componentWiseOperation(func, { rows }) { const newRows = rows.map((row, i) => row.map((element, j) => func(this.rows[i][j], element)) ) return new Matrix(...newRows) } add(other) { return this.componentWiseOperation((a, b) => a + b, other) } subtract(other) { return this.componentWiseOperation((a, b) => a - b, other) }}const one = new Matrix( [1, 2], [3, 4])const other = new Matrix( [5, 6], [7, 8])console.log(one.add(other))// Matrix { rows: [ [ 6, 8 ], [ 10, 12 ] ] }console.log(other.subtract(one))// Matrix { rows: [ [ 4, 4 ], [ 4, 4 ] ] }复制代码矩阵的标量乘法矩阵的标量乘法与向量的缩放类似,就是将矩阵中的每个元素都乘上标量:
class Matrix { // ... scaleBy(number) { const newRows = this.rows.map(row => row.map(element => element * number) ) return new Matrix(...newRows) }}const matrix = new Matrix( [2, 3], [4, 5])console.log(matrix.scaleBy(2))// Matrix { rows: [ [ 4, 6 ], [ 8, 10 ] ] }复制代码矩阵乘法当 A 、 B 两个矩阵的维数是 兼容 的时候,就能对这两个矩阵进行矩阵乘法 。所谓维数兼容,指的是 A 的列数与 B 的行数相同 。矩阵的乘积 AB 是通过对 A 的每一行与矩阵 B 的每一列计算点积得到:
文章图片
class Matrix { // ... multiply(other) { if (this.rows[0].length !== other.rows.length) { throw new Error('The number of columns of this matrix is not equal to the number of rows of the given matrix.') } const columns = other.columns() const newRows = this.rows.map(row => columns.map(column => sum(row.map((element, i) => element * column[i]))) ) return new Matrix(...newRows) }}const one = new Matrix( [3, -4], [0, -3], [6, -2], [-1, 1])const other = new Matrix( [3, 2, -4], [4, -3, 5])console.log(one.multiply(other))// Matrix {// rows:// [ [ -7, 18, -32 ],// [ -12, 9, -15 ],// [ 10, 18, -34 ],// [ 1, -5, 9 ] ]}复制代码
- 晒生活还是隐私 未成年人短视频存隐患该怎么管?
- 小红书被曝推送未成年人身体隐私 怎么管?
- 好险!国际空间站为躲垃圾急变轨 太空怎么搞卫生
- 中国空间站“天宫课堂”首次太空授课将于近期进行
- 北京地铁乞讨乱象是怎么破解的?背后有她的努力
- 刘国梁揭秘:中美选手跨国搭档参赛是怎么促成的?
- 如何辨别正规外汇行为和地下钱庄?听国家外汇局怎么说
- 《失孤》原型团圆背后:警方是怎么找到嫌犯的?
- 袁雨萱道歉佟大为是怎么回事 袁雨萱佟大为发生了什么事
- 殷世航和韩安冉的关系怎么样 连麦是什么时候