构造对角线和非对角线矩阵元素

【问题标题】：Constructing Diagonal and Off-Diagonal Matrix Elements构造对角线和非对角线矩阵元素
【发布时间】：2020-03-31 22:46:09
【问题描述】：

Mathematica Code

在 Mathematica 中，我能够用对角线和非对角线值写出所需的矩阵我想知道在 python 中使用 numpy 最好的方法是什么？

【问题讨论】：

标签： arrays numpy for-loop if-statement matrix

【解决方案1】：

您的代码的虚拟克隆：

In [146]: arr = np.zeros((5,5),int)                                                            
In [147]: arr[np.arange(5),np.arange(5)]=2                                                     
In [148]: arr[np.arange(4),np.arange(1,5)]=-1                                                  
In [149]: arr[np.arange(1,5),np.arange(4)]=-1                                                  
In [150]: arr                                                                                  
Out[150]: 
array([[ 2, -1,  0,  0,  0],
       [-1,  2, -1,  0,  0],
       [ 0, -1,  2, -1,  0],
       [ 0,  0, -1,  2, -1],
       [ 0,  0,  0, -1,  2]])

或使用diag 函数：

In [151]: np.diag(np.ones(5,int)*2,0)+np.diag(np.ones(4,int)*-1,-1)+np.diag(np.ones(4,int)*-1,1
     ...: )                                                                                    
Out[151]: 
array([[ 2, -1,  0,  0,  0],
       [-1,  2, -1,  0,  0],
       [ 0, -1,  2, -1,  0],
       [ 0,  0, -1,  2, -1],
       [ 0,  0,  0, -1,  2]])

【讨论】：