用於生成主對角線上方1的對角矩陣的Python代碼

Question

我想編寫一個python函數，它生成一個大小為n乘以n的零矩陣，對於主對角線上方的所有元素都有1。

這是我的代碼：

def funtest(n):
    for i in range(0,n-2):
        s = (n,n)
        Y = zeros(s)
        Z = Y
        Z[i,i+1]=1          
return Z

但結果只在矩陣的（n-1，n-2）元素中給出1。

我被卡住了，我真的認為我的代碼是正確的，並且不知道錯誤在哪里。 我該如何解決？ 有人可以幫忙嗎？

謝謝。

Answer 1

numpy.diag函數可以這樣做：

import numpy as np
print( np.diag(np.ones(4), 1) )

使用第二個參數（ 1 ）對角線的偏移量。 它給：

array([[ 0.,  1.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  1.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  1.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  1.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.]])

Answer 2

你想要的只是一個對角線，還是整個上三角？

有一組np.tri*函數用於索引和創建上三角和下三角數組：

In [395]: np.triu(np.ones((5,5),int),1)
Out[395]: 
array([[0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

我甚至可以用兩個tri調用創建一個對角線

In [399]: np.tril(np.triu(np.ones((5,5),int),1),1)
Out[399]: 
array([[0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

不是我建議通過np.diag函數。 :)

要么

In [404]: np.diagflat(np.ones(4,int),1)
Out[404]: 
array([[0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

Answer 3

您在每次迭代時將矩陣重置為零。 在循環外移動zeros調用，它工作正常：

def funtest(n):
    s = (n,n)
    Y = zeros(s)
    for i in range(0,n-1):
        Y[i,i+1]=1          
    return Y

請注意，您還需要循環到n-1，而不是n-2（向上移動行只會將1的數量減少1！）。 以下是上述固定功能的輸出：

funtest(5)

array([[ 0.,  1.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  1.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  1.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  1.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.]])

這與您的方法匹配，但也可以使用numpy builtin np.diag(np.ones(n-1),1)查看Swier的答案 。