spark | scala | 线性代数库Breeze学习
来源:互联网 发布:网络抓包软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 05:21
最近在学习spark,对线性代数库Breeze做了学习,介绍下常用的函数
前提,使用Breeze库,必须导入相关的包
import breeze.linalg._import breeze.numerics._
最基础的操作:矩阵,向量,数组的转换
1、DenseMatrix.zerosDouble
全为零的n*m的矩阵,Double类型
2、DenseVector.zerosDouble
全为零的n个数组成的向量,Double类型
3、DenseVector.onesDouble
全为1的n个数组成的向量,Double类型
4、DenseVector.fill(n){5.0}
产生向量,长度为n,用5.0来填充
5、DenseVector.range(start,stop,step)
DenseVector.rangeD(start,stop,step)
产生序列向量
6、DenseVector.linspace(start,stop,numvals)
产生向量,有numvals个数的向量
7、DenseMatrix.eyeDouble
产生n*n的矩阵,对角为1,Double类型
8、diag(DenseVector(1.0,2.0,3.0))
产生主对角元素为1.0,2.0,3.0的矩阵
9、DenseMatrix((1.0,2.0),(3.0,4.0))
产生矩阵
10、DenseVector(1,2,3,4)
产生向量
11、DenseVector(1,2,3,4).t
向量转置
12、DenseVector.tabulate(3){i => 2*i}
scala> DenseVector.tabulate(3){i => 2*i}
res33: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(0, 2, 4)
结果为:0,2,4
13、DenseMatrix.tabulate(3,2){case(i,j) => i+j}
scala> DenseMatrix.tabulate(3,2){case(i,j) => i+j}res34: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =0 11 22 3
行列数相加
14、new DenseVector(Array(1,2,3,4))
从数组创建向量
scala> new DenseVector(Array(1,2,3,4))res35: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 2, 3, 4)
15、new DenseMatrix(2,3,Array(11,12,13,21,22,23))
从数组创建矩阵
scala> new DenseMatrix(2,3,Array(11,12,13,21,22,23))res36: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =11 13 2212 21 23
16、DenseVector.rand(4)
得到0到1的随机向量,长度为4
scala> DenseVector.rand(4)res37: breeze.linalg.DenseVector[Double] = DenseVector(0.9838289972536518, 0.798555117073358, 0.30308183931925403, 0.7958095551517774)
17、DenseMatrix.rand(2,3)
得到0到1的随机矩阵
scala> DenseMatrix.rand(2,3)res38: breeze.linalg.DenseMatrix[Double] =0.3891370890132193 0.06732600444704517 0.21367598257645270.587145241786718 0.8670050354290917 0.5494899108312414
Breeze元素访问
1、指定位置
scala> val a = DenseVector(1,2,3,4,5)a: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 2, 3, 4, 5)scala> a(2)res44: Int = 3
2、向量子集
scala> a(1 to 2)res40: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(2, 3)scala> a(1 until 2)res41: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(2)scala> a.slice(1,2)res42: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(2)
3、按照指定步长取子集
scala> a(3 to 1 by -1)res45: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(4, 3, 2)
4、指定开始位置至结尾
scala> a(2 to -1 )res48: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(3, 4, 5)
5、最后一个元素
scala> a(2 to -1 )res48: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(3, 4, 5)
6、矩阵指定列
scala> val a = DenseMatrix((1,2,3,4,5),(3,4,5,6,7),(5,6,7,8,9))a: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 3 4 53 4 5 6 75 6 7 8 9scala> a(::,2)res1: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(3, 5, 7)
Breeze元素操作
1、a.reshape(3,2)
调整矩阵形状
scala> val a = DenseMatrix((2,3),(3,4),(6,7))a: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =2 33 46 7scala> val a = DenseMatrix((2,3),(3,4),(6,7))a: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =2 33 46 7
2、a.toDenseVector
矩阵转成向量
scala> val a = DenseMatrix((2,3),(3,4),(6,7))a: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =2 33 46 7scala> a.toDenseVectorres3: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(2, 3, 6, 3, 4, 7)
3、lowerTriangular
下三角矩阵
scala> val b = DenseMatrix((1,2,3,4,5,6),(2,3,4,5,6,7),(3,4,5,6,7,8))b: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 3 4 5 62 3 4 5 6 73 4 5 6 7 8scala> lowerTriangular(b)res7: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 0 02 3 03 4 5
4、upperTriangular
上三角矩阵
scala> upperTriangular(b)res8: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 30 3 40 0 5
5、b.copy
复制矩阵
scala> b.copyres9: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 3 4 5 62 3 4 5 6 73 4 5 6 7 8
6、diag(a)
取对角线元素
scala> val c = DenseMatrix((1,2,3),(2,3,4),(3,4,5))c: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 32 3 43 4 5scala> diag(c)res12: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 3, 5)
7、c(1 to 4 ) := 5.0
子集赋值,将c中的第2个数到第五个数赋值为5.0
scala> val d = DenseVector(1,2,3,4,5,6,7,8,8)d: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8)scala> d(1 to 4) := 5res18: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(5, 5, 5, 5)scala> dres21: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 5, 5, 5, 5, 6, 7, 8, 8)
8、d(1 to 4) := DenseVector(1,2,3)
子集赋向量
scala> d(1 to 4):=DenseVector(1,2,3,4)res26: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 2, 3, 4)scala> dres27: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(1, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8)
9、a(1 to 3,1 to 3) :=5
矩阵赋值
scala> b(1 to 2,1 to 3):= 6res30: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =6 6 66 6 6scala> bres31: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 3 4 5 62 6 6 6 6 73 6 6 6 7 8
10、a(::,2) := 5
矩阵列赋值
scala> b(::,2) := 7res32: breeze.linalg.DenseVector[Int] = DenseVector(7, 7, 7)scala> bres33: breeze.linalg.DenseMatrix[Int] =1 2 7 4 5 62 6 7 6 6 73 6 7 6 7 8
11、DenseMatrix.vertcat(a,b)
垂直合并
12、DenseMatrix.horzcat(d,e)
水平合并
13、DenseVector.vertvat(a,b)
向量连接
数值计算
求和函数
布尔函数
线性代数
一些很基础的函数,很实用。
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