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numpy如何取出对角线元素、计算对角线元素和np.diagonal

 更新时间：2023年06月14日 14:30:53   作者：大Py  
这篇文章主要介绍了numpy如何取出对角线元素、计算对角线元素和np.diagonal问题，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

numpy取出对角线元素、计算对角线元素和np.diagonal

np.diagonal(a, offset=0, axis1=0, axis2=1)

直接上例子：

1、二维数组

二维数组，重点理解offset参数。offset默认0，即从位置为（0,0）的元素斜45°角指向的元素。

当offset=1时，对角线向上移动1个位置，offset=2，移动两个位置，以此类推。

当offset取负值时，向下移动相应的位置数量。

见下：

arr  =np.arange(9).reshape(3,3)
arr
array([[0, 1, 2],
       [3, 4, 5],
       [6, 7, 8]])
------------------------------------
np.diagonal(arr)
array([0, 4, 8])
------------------------------------
np.diagonal(arr,offset=1)
array([1, 5])
------------------------------------
np.diagonal(arr,offset=2)
array([2])

offset取值如下，不管数组是正方的还是长方形的，offset偏移方法是一样的。

2、三维数组

三维数组较复杂，重点是axis1和axis2的理解。

先看例子：

arr = np.array([[[ 9,  5,  2,  7],
        [ 7,  2,  5,  9],
        [ 5,  2,  9, 7]],
       [[1, 0, 2, 4],
        [4, 2, 1, 0],
        [0, 4, 2, 2]]])
--------------------------------
np.diagonal(arr) # 默认axis1 = 0，axis2 = 1
array([[9, 4],
       [5, 2],
       [2, 1],
       [7, 0]])

上一个图：

默认是在axis = 0，axis = 1方向上取对角数据，即如下是我们在这个方向上看到的第一个3x2二维数组，后面还有三个3x2二维数组，对角线元素就是这4个二维数组的对角元素：

在举一个例子：

np.diagonal(arr,axis1=0, axis2=2)
array([[9, 0],
       [7, 2],
       [5, 4]])

我们改在axis = 0，axis =2方向上取对角数据，即如下是我们在这个方向上看到的第一个2x4二维数组，后面还有2个2x4二维数组，对角线元素就是这3个二维数组的对角元素：

选取两个aixs可以认为是由这两轴确定的平面来截取数组，将数组分成相应的二维数组。

从垂直于这个平面也就是另外一个轴来观察数组，比如上面的例子，我们从事从轴1去看数组，取数。

生成对角矩阵 numpy.diag

给定对角线上元素，我想生成对角矩阵，在网上搜了一下，竟然都是numpy.diagonal。

这个函数的作用是提取给定矩阵的对角元素，当然不是我想要的。

后来发现numpy.diag才是生成对角矩阵的函数，所以记录下。

import numpy as np
a=[1,2,3]
np.diag(a)
Out[4]: 
array([[1, 0, 0],
       [0, 2, 0],
       [0, 0, 3]])

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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