Vektoren in Python - Eine schnelle Einführung!
Hallo, Leute! Heute werden wir einen Blick auf eines der am wenigsten angesprochenen Themen in Python werfen, nämlich Vektoren in Python. Lassen Sie uns also beginnen!
Zuerst, was ist ein Vektor?
Ein Vektor kann in einfachen Worten als ein eindimensionales Array betrachtet werden. In Bezug auf Python ist ein Vektor ein eindimensionales Array von Listen. Es belegt die Elemente auf ähnliche Weise wie eine Python-Liste.
Lassen Sie uns nun die Erstellung eines Vektors in Python verstehen.
Erstellung eines Vektors in Python
Das Python NumPy-Modul wird verwendet, um einen Vektor zu erstellen. Wir verwenden die numpy.array()-Methode, um ein eindimensionales Array, d.h. einen Vektor, zu erstellen.
Syntax:
numpy.array(list)
Beispiel 1: Horizontale Vektor
import numpy as np
lst = [10,20,30,40,50]
vctr = np.array(lst)
vctr = np.array(lst)
print("Vector created from a list:")
print(vctr)
Ausgabe:
Vector created from a list:
[10 20 30 40 50]
Beispiel 2: Vertikaler Vektor
import numpy as np
lst = [[2],
[4],
[6],
[10]]
vctr = np.array(lst)
vctr = np.array(lst)
print("Vector created from a list:")
print(vctr)
Ausgabe:
Vector created from a list:
[[ 2]
[ 4]
[ 6]
[10]]
Grundlegende Operationen an einem Python-Vektor
Nachdem wir einen Vektor erstellt haben, lassen Sie uns jetzt einige grundlegende Operationen an diesen Vektoren durchführen!
Hier ist eine Liste der grundlegenden Operationen, die an einem Vektor durchgeführt werden können –
- Addition
- Subtraktion
- Multiplikation
- Division
- Skalarprodukt, usw.
Lass uns anfangen!
1. Durchführen einer Addition auf einem Python-Vektor
Unten haben wir die Vektoraddition-Operation an den Vektoren durchgeführt.
Die Addition würde auf Element-weise Weise durchgeführt werden, d.h. element für element, und der resultierende Vektor hätte die gleiche Länge wie die beiden addierenden Vektoren.
Syntax:
vector + vector
Beispiel:
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,2,3,4,5]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_add = vctr1+vctr2
print("Addition of two vectors: ",vctr_add)
Ausgabe:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 2 3 4 5]
Addition of two vectors: [11 22 33 44 55]
2. Subtraktion von zwei Vektoren durchführen
Ähnlich verhält es sich auch bei der Subtraktion, wo ebenfalls elementweise vorgegangen wird und die Elemente des Vektors 2 von den Elementen des Vektors 1 subtrahiert werden.
Lass uns einen Blick auf die Implementierung werfen!
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,2,3,4,5]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_sub = vctr1-vctr2
print("Subtraction of two vectors: ",vctr_sub)
Ausgabe:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 2 3 4 5]
Subtraction of two vectors: [ 9 18 27 36 45]
3. Durchführung der Multiplikation von zwei Vektoren
Bei einer Vektormultiplikation werden die Elemente von Vektor 1 mit den Elementen von Vektor 2 multipliziert, und der Produktvektor hat die gleiche Länge wie die multiplizierenden Vektoren.
Lassen Sie uns versuchen, die Multiplikationsoperation zu veranschaulichen:
x=[10,20] und y=[1,2] sind zwei Vektoren. Der Produktvektor wäre also v[ ],
v[0]=x[0] * y[0]
v[1]=x[1] * y[1]
Schau dir den untenstehenden Code an!
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,2,3,4,5]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_mul = vctr1*vctr2
print("Multiplication of two vectors: ",vctr_mul)
Ausgabe:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 2 3 4 5]
Multiplication of two vectors: [ 10 40 90 160 250]
4. Durchführen der Vektordivisionsoperation
In der Vektoreinteilung ist der resultierende Vektor der Quotient, der nach der Durchführung der Division zweier Vektoren entsteht.
Betrachten Sie das folgende Beispiel für ein besseres Verständnis.
x=[10,20] und y=[1,2] sind zwei Vektoren. Daher wäre der resultierende Vektor v:
v[0]=x[0]/y[0]
v[1]=x[1]/y[1]
Lass uns nun das oben erwähnte Konzept umsetzen.
Beispiel:
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [10,20,30,40,50]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_div = vctr1/vctr2
print("Division of two vectors: ",vctr_div)
Ausgabe:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[10 20 30 40 50]
Multiplication of two vectors: [ 1 1 1 1 1 ]
5. Vektor Punktprodukt
Bei einem Skalarprodukt von Vektoren führen wir die Summation des Produkts der beiden Vektoren elementweise durch.
Lass uns einen Blick auf das Folgende werfen.
Vektor c=x . y=(x1 * y1 + x2 * y2)
Beispiel:
import numpy as np
lst1 = [10,20,30,40,50]
lst2 = [1,1,1,1,1]
vctr1 = np.array(lst1)
vctr2= np.array(lst2)
print("Vector created from a list 1:")
print(vctr1)
print("Vector created from a list 2:")
print(vctr2)
vctr_dot = vctr1.dot(vctr2)
print("Dot product of two vectors: ",vctr_dot)
Ausgabe:
Vector created from a list 1:
[10 20 30 40 50]
Vector created from a list 2:
[1 1 1 1 1]
Dot product of two vectors: 150
Schlussfolgerung
Damit sind wir am Ende dieses Themas angekommen.
Um ein tieferes Verständnis für Vektoren zu erlangen, versuchen Sie, einen Vektor zu erstellen und die oben genannten Operationen durchzuführen. Lassen Sie uns Ihr Verständnis im Kommentarfeld wissen!
Fühlen Sie sich frei, unten zu kommentieren, falls Sie auf eine Frage stoßen. Für weitere Beiträge zu Python bleiben Sie dran und bis dahin,
Viel Spaß beim Lernen!! :)