Python numpy.diag函数方法的使用

numpy.diag

numpy.diag(v, k=0)     [source]

提取对角线或构造对角线数组。

如果使用此函数提取对角线并希望写入结果数组，请参见numpy.diagonal的更详细的文档。 返回的是副本还是视图取决于您使用的numpy版本。

例子

1）从二维数组中提取对角线元素

import numpy as np

# 创建一个二维数组
matrix = np.array([[1, 2, 3],
                   [4, 5, 6],
                   [7, 8, 9]])

# 提取主对角线元素
diagonal = np.diag(matrix)

print("二维数组：")
print(matrix)
print("主对角线元素：")
print(diagonal)

2）创建对角线数组

import numpy as np

# 创建一个一维数组
diagonal_elements = np.array([1, 2, 3])

# 创建一个对角线数组
diagonal_matrix = np.diag(diagonal_elements)

print("一维数组：")
print(diagonal_elements)
print("对角线数组：")
print(diagonal_matrix)

3）提取其他对角线元素

可以通过设置 k 参数来提取相对于主对角线的其他对角线元素。k 为正值表示上对角线，负值表示下对角线。

import numpy as np

# 创建一个二维数组
matrix = np.array([[1, 2, 3],
                   [4, 5, 6],
                   [7, 8, 9]])

# 提取上对角线（k=1）
upper_diagonal = np.diag(matrix, k=1)

# 提取下对角线（k=-1）
lower_diagonal = np.diag(matrix, k=-1)

print("二维数组：")
print(matrix)
print("上对角线元素 (k=1)：")
print(upper_diagonal)
print("下对角线元素 (k=-1)：")
print(lower_diagonal)

4）使用示例

import numpy as np

# 创建一个 3x3 的二维数组
x = np.arange(9).reshape((3, 3))
print("二维数组 x：")
print(x)

# 提取主对角线元素
main_diagonal = np.diag(x)
print("主对角线元素：")
print(main_diagonal)

# 提取上对角线元素（k=1）
upper_diagonal = np.diag(x, k=1)
print("上对角线元素 (k=1)：")
print(upper_diagonal)

# 提取下对角线元素（k=-1）
lower_diagonal = np.diag(x, k=-1)
print("下对角线元素 (k=-1)：")
print(lower_diagonal)

# 创建一个只包含主对角线元素的对角线数组
diagonal_matrix = np.diag(np.diag(x))
print("由主对角线元素创建的对角线数组：")
print(diagonal_matrix)