Determinante numpy

Oggi impareremo le basi del determinante di una matrice e come utilizzare questa funzione nella biblioteca avanzata Python, Numpy.

Innanzitutto, capiamo il concetto di determinanti. Il determinante è il numero univoco che otteniamo dopo il calcolo di una matrice. Per calcolare il determinante di una matrice, dobbiamo avere un quadrato di una matrice che significa un numero uguale di righe e il numero uguale di colonne in una matrice. Ad esempio, la matrice di 2 × 2, 3 × 3, 4 × 4, 5 × 5 e così via.

Dopo aver compreso il concetto di determinante di una matrice, è facile per noi capire come usare questo concetto in un linguaggio di programmazione python-numpy . Per calcolare i valori numerici in Python, esiste una libreria avanzata di Python che è numpy. Per calcolare il fattore determinante della matrice, usiamo il linalg.Funzione det (). Il "linalg" significa algebra lineare e "det" significa determinante.

Sintassi

Vediamo come implementare e scrivere la funzione determinante numpy. Innanzitutto, dobbiamo includere la Numpy Library of Python. Quindi, concateniamo "."L'algebra lineare" Linalg "perché ci occupiamo della matrice (che scriviamo sotto forma dell'array). Quindi, usiamo la concatenazione "."Ancora una volta per concatenare la funzione determinante" det () ". Quindi, passiamo il parametro "array" in esso.

Parametri

In questa funzione, abbiamo solo 1 parametro che passiamo durante la chiamata di funzione.

vettore: L'array/matrice di input da cui vogliamo calcolare il fattore determinante.

Valore di ritorno

Il valore di ritorno dell'array è il numero univoco che otteniamo dopo aver applicato la funzione Numpy Det ().

Esempio 1: determinante della matrice quadrata

Iniziamo a implementare il nostro primo esempio in cui abbiamo una matrice quadrata (2 × 2) e dobbiamo trovare il fattore determinante di quella matrice.

Per iniziare a scrivere il codice, dobbiamo prima importare la libreria di Python che è numpy. Il pacchetto numpy viene utilizzato per eseguire le operazioni numeriche e logiche. Qui, calcoliamo il fattore determinante della matrice quadrata, ecco perché usiamo il pacchetto numpy di Python.

Nella terza riga del codice, visualizziamo il messaggio "per calcolare il determinante dell'array". Questo messaggio dice all'utente cosa faremo in questo programma. Quindi, creiamo l'array di input. Durante la creazione dell'array di input, tieniti nella tua mente che dobbiamo prendere un numero uguale di righe e colonne per trovare il fattore determinante. In questo esempio, abbiamo 2 righe e 2 colonne che significa una matrice quadrata. Quindi, stampiamo l'array chiamando il metodo Print (). Il metodo Print () è il metodo predefinito che utilizziamo per visualizzare l'array e il messaggio.

Importa Numpy come NP
stampa ("per calcolare il determinante dell'array: \ n")
array = np.array ([[72, 43], [22, 68]])
Stampa ("La matrice quadrata è: \ n", array)
det = np.linalg.det (array)
print ("\ n | array | =", det)
print ("\ nafter arrotondando la risposta \ n | array | =", int (det))

Dopo aver creato l'array, chiamiamo la funzione determinante. Innanzitutto, scriviamo "NP" che è l'alias del numpy. Quindi, c'è "linalg" che dimostra che è un'algebra lineare perché l'algebra lineare si occupa della matrice. Quindi, utilizziamo la funzione determinante che è det (). Come puoi vedere, c'è un punto in funzione che significa che abbiamo combinato la libreria numpy, l'algebra lineare e il determinante. Quindi, passiamo il parametro "array" nella chiamata di funzione det ().

Dopo aver chiamato la funzione det (), archiviamo la funzione in un altro nuovo array che è det perché quando vogliamo chiamare questa funzione, non dobbiamo scrivere la funzione det () ancora e ancora. Chiamiamo semplicemente questa funzione attraverso il nuovo nome dell'array. Quindi, visualizziamo l'array chiamando il metodo Print () e passando l'array "det" nel metodo Print ().

Ora, diamo un'occhiata all'output di questa illustrazione. Come puoi vedere, abbiamo ottenuto l'output desiderato ma otteniamo la risposta in decimale. Per ottenere l'output in un numero intero, utilizziamo la funzione int () e passiamo il nome dell'array "det" in esso.

Ecco la corsa a secco dell'esempio precedentemente spiegato:

Esempio 2: determinante della matrice 3 × 3

Passiamo al secondo esempio della funzione det (). In questo esempio, calcoliamo il fattore determinante di Matrix 3 × 3. Per iniziare a implementare il nostro codice, dobbiamo importare prima il modulo di Python che è numpy come NP che è l'alias del pacchetto numpy. Quindi chiamiamo il metodo Print () e passiamo il messaggio "per calcolare il determinante della matrice 3 × 3" in esso. Questo messaggio è facoltativo, abbiamo scritto solo questo per mostrare all'utente cosa faremo.

Quindi, creiamo la matrice di array di input che deve avere lo stesso numero di righe e colonne. Qui, abbiamo una matrice di array 3 × 3. Dopo aver creato la matrice di array di input, stampiamo la matrice dell'array chiamando il metodo di stampa () e passando il nome della matrice dell'array. Dopo aver creato la matrice dell'array, chiamiamo la funzione det (). Il metodo per chiamare la funzione det () sta scrivendo innanzitutto il numpy alias np quindi scrivendo l'algebra lineare "linalg" e quindi la funzione det (). Quindi, li combiniamo usando la concatenazione "."E quindi passa il parametro" array "in esso.

Quindi, archiviamo l'intera funzione det () in un altro array. In questo modo, non dobbiamo più scrivere la funzione. Chiamiamo semplicemente la funzione det () tramite il nome dell'array "det". E quindi stampare il nuovo array tramite il metodo Print (). Alla fine del codice, utilizziamo il metodo int () perché otteniamo il determinante nei decimali. Ecco perché usiamo il metodo int () per ottenere la risposta in intero.

Importa Numpy come NP
stampa ("per calcolare il determinante della matrice 3x3: \ n")
array = np.Array ([[6, 5, 9], [7, 2, 1], [10, 5, 1]])
print ("La matrice 3x3 è: \ n", array)
det = np.linalg.det (array)
print ("\ n | matrix | =", det)
print ("\ nafter arrotondando la risposta: \ n | matrix | =", int (det))

Vediamo cosa otteniamo dalla riga di codice precedente. Qui, abbiamo l'output desiderato della matrice 3 × 3 che è 132.00. Ma vogliamo la risposta in intero, quindi abbiamo usato il metodo int () e otteniamo 132.

Conclusione

In questo articolo, abbiamo appreso i determinanti e come usare il determinante nel linguaggio di programmazione Python-Numpy. Abbiamo anche imparato perché "linalg" con la funzione det (). Abbiamo risolto più esempi della funzione det () che sono la matrice 2 × 2 e la matrice 3 × 3 con una spiegazione dettagliata di ogni riga di codice.