python - 比较两个向量

Question

我有一些代码想要测试矩阵和向量的乘积是否为零向量。我尝试的一个例子是:

n =2
zerovector = np.asarray([0]*n)

for column in itertools.product([0,1], repeat = n):
    for row in itertools.product([0,1], repeat = n-1):
        M = toeplitz(column, [column[0]]+list(row))
        for v in itertools.product([-1,0,1], repeat = n):
            vector = np.asarray(v)
            if (np.dot(M,v) == zerovector):
                print M, "No good!"
                break

但行 if (np.dot(M,v) == ZeroVector): 给出错误 ValueError: 具有多个元素的数组的真值不明确。使用 a.any() 或 a.all()。这样做的正确方法是什么？

Answer 1

问题是两个数组之间的 == 是逐元素比较 - 您会返回一个 bool 值数组。 bool 值数组本身并不是 bool 值，因此您不能在 if 中使用它。这就是错误试图告诉您的内容。

您可以通过使用all来解决这个问题方法，检查 bool 数组中的所有元素是否为 true。但你让这种方式变得比你需要的更加复杂。非零值是真值，零值是假值，所以你可以只使用 any没有比较:

if not np.dot(M, v).any():

如果你想明确地与零进行比较，只需与标量进行比较，不要构建零向量；它将以同样的方式广播。而且，如果您确实想要构建一个零向量，只需使用 zeros功能;不要以复杂的方式构建一个由零组成的列表并将其传递给asarray。

您还可以使用 count_nonzero在这里作为不同的替代方案。如果它返回任何真值(即任何非零数字)，则该数组至少有一个非零数字。

一般来说，您几乎让所有事情都变得比必要的更加困难，并且完成一个简短的 NumPy 教程，然后扫描主要文档页面以获取有用的函数确实会对您有所帮助。

<小时/>

此外，如果您的值不是整数，您可能实际上一开始就不想比较 == 0。 float 会累积舍入误差。要处理这个问题，请使用 allclose函数代替。