Explorando Python V: Vectores y Operaciones Matriciales
En los tutoriales anteriores, hemos aprendido los conceptos básicos de Python, como variables, tipos de datos, condicionales, bucles y funciones. En este tutorial, aprenderemos sobre vectores y operaciones matriciales.
¿Qué son los vectores y las matrices?
Los vectores y las matrices son estructuras de datos que se utilizan para almacenar colecciones de datos. Un vector es una colección de datos unidimensional, mientras que una matriz es una colección de datos bidimensional.
Vectores
Los vectores se pueden crear usando la función list(). Por ejemplo, el siguiente código crea un vector de enteros:
>>> v = [1, 2, 3, 4]
>>> v
[1, 2, 3, 4]
También podemos crear vectores usando la función numpy.array(). La función numpy.array() crea un vector de NumPy, que es una biblioteca de Python que proporciona funciones para trabajar con matrices y vectores.
>>> import numpy as np
>>> v = np.array([1, 2, 3, 4])
>>> v
array([1, 2, 3, 4])
Matrices
Las matrices se pueden crear usando la función list(). Por ejemplo, el siguiente código crea una matriz de enteros de 2 x 3:
>>> m = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> m
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
También podemos crear matrices usando la función numpy.array(). La función numpy.array() crea una matriz de NumPy.
>>> import numpy as np
>>> m = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
>>> m
array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
Operaciones vectoriales y matriciales
Python proporciona una serie de funciones para realizar operaciones vectoriales y matriciales. Algunas de estas operaciones son:
- Suma: Suma los elementos de dos vectores o matrices.
- Resta: Resta los elementos de dos vectores o matrices.
- Multiplicación: Multiplica los elementos de dos vectores o matrices.
- Producto escalar: Multiplica un escalar por un vector o matriz.
- Transpuesta: Crea la transpuesta de un vector o matriz.
Ejemplos
# Suma de vectores
>>> v1 = [1, 2, 3]
>>> v2 = [4, 5, 6]
>>> v1 + v2
[5, 7, 9]
# Resta de vectores
>>> v1 = [1, 2, 3]
>>> v2 = [4, 5, 6]
>>> v1 - v2
[-3, -3, -3]
# Multiplicación de vectores
>>> v1 = [1, 2, 3]
>>> v2 = [4, 5, 6]
>>> v1 * v2
[22, 30, 36]
# Multiplicación por escalar
>>> v = [1, 2, 3]
>>> v * 2
[2, 4, 6]
# Transpuesta de un vector
>>> v = [1, 2, 3]
>>> v.T
array([1, 2, 3])
# Transpuesta de una matriz
>>> m = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> m.T
array([[1, 4], [2, 5], [3, 6]])
Conclusión
En este tutorial, hemos aprendido sobre vectores y operaciones matriciales. Hemos visto cómo crear vectores y matrices, y cómo realizar operaciones básicas con ellos.
