标题: 科学计算:Python VS. MATLAB(3)----线性代数基础 [打印本页] 作者: Seawind2012 时间: 2012-7-3 18:22 标题: 科学计算:Python VS. MATLAB(3)----线性代数基础 科学计算:Python VS. MATLAB(3)----线性代数基础- r2 \3 U8 g! M* Y0 H
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按:在介绍工具之前先对理论基础进行必要的回顾是很必要的。没有理论的基础,讲再多的应用都是空中楼阁。本文主要设涉及线性代数和矩阵论的基本内容。先回顾这部分理论基础,然后给出MATLAB,继而给出Python的处理。个人感觉,因为Python是面向对象的,操纵起来会更接近人的正常思维;而MATLAB大多是以函数实现的,是向对象施加的一个操作。比如,A是一个矩阵,它有一个属性attr。用Python更可能是A.attr,而用MATLAB更可能是attr(A)。5 k9 e- Q( _8 D( a7 C
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一、线形代数理论基础. k Q' H( r j/ t. M
1 }/ b: B9 V2 w, R1 w 线形代数(linear algebra)是数学的一个分支,研究矩阵理论、向量空间、线性变换和有限维线形方程组等内容。 & Y3 W/ b8 C' y# h9 P4 Y2 i5 } Y' J- S
比较重要的思想有:1.线性代数的核心内容是研究有限维线性空间的结构和线性空间的线性变换;2.向量的线性相关性是研究线性空间结构与线性变换理论的基础;3.矩阵是有限维线性空间的线性变换的表示形式;4.线性方程组的求解问题是n维空间到m维空间线性映射求核和全体原象的问题;5.行列式是研究这些问题的一个工具。& A$ D2 h. e4 `5 Y
2 K! V* N# g, { p 主要内容有:1.矩阵运算:加减乘除、转置、逆矩阵、行列式、矩阵的幂、伴随矩阵;2.矩阵分块、秩、迹;3.解方程;4.线性相关;5.向量空间;6.特征值和特征向量;7.对称、相似;8.二次标准型;9.线性空间和基变换;10.正交空间;11.矩阵对角化;13.矩阵分解;14.重要数字特征。2 I; A4 \. `3 o1 y
( q1 w5 w/ \1 c2 @二、MATLAB的处理9 X7 E. Q! d7 [0 S
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1.建立矩阵' H3 e4 o; f) J: R/ J