我的代码是供用户创建一个应用于起始状态的自定义矩阵。因为我希望它能够生成用户希望的任何方阵,所以我必须做一些时髦的事情。我的基本方法是让用户输入不同的元素,这些元素都放在一个列表中。根据列表中元素的位置,将它们放入不同的行中。我使用 numpy.append()
执行此操作。但是,它给出了错误
Traceback (most recent call last):
File "/home/physicsnerd/Documents/Quantum-Computer-Simulator/tests.py", line 39, in <module>
customop(qstat)
File "/home/physicsnerd/Documents/Quantum-Computer-Simulator/tests.py", line 21, in customop
np.append(matrix,current_row,axis=0)
File "/usr/lib/python3/dist-packages/numpy/lib/function_base.py", line 4575, in append
return concatenate((arr, values), axis=axis)
ValueError: all the input arrays must have same number of dimensions
响应我的 .append()
行。我做错了什么?
要重现此特定代码案例中的错误,请键入“2”、“enter”、“0”、“enter”、“1”、“enter”、“1”、“enter”、“0”、“enter”,尽管这似乎中断了最后四个中的任何数字。另一个注意事项 - print(current_row)
行供调试引用。与 print(matrix)
行相同。
代码
import numpy as np
import math
def customop(qstat):
dimensions = float(input("What are the dimensions of your (square) matrix? Please input a single number: "))
iterator = 1
iterator_2 = 1
elements = []
while iterator <= dimensions:
while iterator_2 <= dimensions:
elements.append(float(input("Matrix element at "+str(iterator)+","+str(iterator_2)+": ")))
iterator_2+=1
iterator_2 = 1
iterator+=1
matrix = np.matrix([])
element_places = list(range(len(elements)))
current_row = []
for i in element_places:
print(i%dimensions)
if i%dimensions == 0 and i > 0:#does this work? column vs row, elements, etc
np.append(matrix,current_row,axis=0)
current_row = []
current_row.append(elements[i])
elif i == 0:
current_row.append(elements[i])
print(current_row)
else:
current_row.append(elements[i])
print(current_row)
if np.array_equal(np.dot(matrix, matrix.conj().T), np.identity(2)) == True:
print(matrix)
return np.dot(matrix, qstat)
else:
print(matrix)
print("matrix not unitary, pretending no gate was applied")
return qstat
qstat = np.matrix([[0],[1]])
customop(qstat)
最佳答案
鉴于您在上面指定的输入(大小 2 和元素 0、1、1、0),错误来自于您试图将一行 2 元素附加到空矩阵。如果变成 np.array,您的(空)矩阵的形状为 (1, 0),而 current_row 的形状为 (2, )。
正如上面提到的 DYZ,你已经知道你的矩阵维度,所以你可以将你的输入重新整形为一个方阵,如下所示
np.matrix(elements).reshape((int(dimensions), int(dimensions)))
由于您要求的元素顺序与 reshape 函数的默认工作方式一致,因此您无需添加更多内容。请注意,我必须转换为上面的整数,因为您将尺寸解析为 float 。
如此简化,您的代码将如下所示:
# matrix.py
import numpy as np
import math
def customop(qstat):
dimensions = int(input("What are the dimensions of your (square) matrix? Please input a single number: "))
iterator = 1
iterator_2 = 1
elements = []
while iterator <= dimensions:
while iterator_2 <= dimensions:
elements.append(float(input("Matrix element at "+str(iterator)+","+str(iterator_2)+": ")))
iterator_2+=1
iterator_2 = 1
iterator+=1
matrix = np.matrix(elements).reshape(dimensions, dimensions)
if np.array_equal(np.dot(matrix, matrix.conj().T), np.identity(2)) == True:
print(matrix)
return np.dot(matrix, qstat)
else:
print(matrix)
print("matrix not unitary, pretending no gate was applied")
return qstat
qstat = np.matrix([[0],[1]])
customop(qstat)
示例输出
$ python3 matrix.py
What are the dimensions of your (square) matrix? Please input a single number: 3
Matrix element at 1,1: 1
Matrix element at 1,2: 2
Matrix element at 1,3: 3
Matrix element at 2,1: 1
Matrix element at 2,2: 2
Matrix element at 2,3: 3
Matrix element at 3,1: 1
Matrix element at 3,2: 2
Matrix element at 3,3: 3
[[ 1. 2. 3.]
[ 1. 2. 3.]
[ 1. 2. 3.]]
其他优化
如果您知道您的矩阵是正方形的,那么您可以推断出维度将是输入元素数量的平方根
dimensions = math.sqrt(len(elements))
请注意,这可能会使错误处理复杂化并影响用户体验。
旁注
可以用来查看正在发生的事情的有用工具是 ipdb。我掉线了
import ipdb; ipdb.set_trace()
就在您原来的 np.append 行之前,这有助于我突出显示您的错误。
关于python - 未正确附加矩阵,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/45724806/