Numpy diagonal() 函数

Numpy diagonal() 函数用于从二维数组或矩阵中提取指定的对角线。它还可用于设置或修改数组的对角线。此函数在处理方阵或访问或更新数组的对角线元素时非常有用。此函数在将一维数组作为参数传递时，会导致 ValueError 错误。

在 Numpy 中，diagonal() 函数可以从二维或更高维数组中提取对角线，并带有偏移量和轴的选项;而 diag() 函数可以从一维数组创建对角矩阵，或从二维数组中提取对角线，支持对角线的提取和构造。

语法

以下是 Numpy diagonal() 函数的语法 -

numpy.diagonal(a, offset=0, axis1=0, axis2=1)

参数

以下是Numpy diagonal() 函数 −

• a:输入数组(二维数组或矩阵)。
• offset(可选):对角线偏移量。正值表示将对角线移至主对角线上方，负值表示将对角线移至主对角线下方。默认值为 0，表示主对角线。
• axis1、axis2(可选):定义数组中二维平面的轴，将从中提取对角线。默认情况下，axis1=0，axis2=1。

返回类型

此函数返回一个包含矩阵对角线元素的一维数组。

示例

以下是使用 Numpy diagonal() 函数提取矩阵主对角线元素的基本示例 -

import numpy as np
matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
result = np.diagonal(matrix)
print("主对角线:", result)

输出

以下是上述代码的输出 -

主对角线:[1 5 9]

示例:使用偏移提取对角线

diagonal() 函数中的 offset 参数允许我们提取主对角线上方或下方的对角线。正值表示对角线上移(位于主对角线上方)，负值表示对角线上移(位于主对角线下方)。这里，我们提取了主对角线正上方的元素 -

import numpy as np
matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
result = np.diagonal(matrix, offset=1)
print("主对角线正上方的对角线:", result)

输出

以下是上述代码的输出 -

主对角线正上方的对角线:[2 6]

示例:具有不同轴的对角线元素

我们可以指定不同的轴来提取对角线非方阵。在以下示例中，我们使用轴 0 和 1 提取对角线元素 -

import numpy as np
matrix = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8]])
print("原始矩阵:
",matrix)
print("矩阵形状:",matrix.shape)
result = np.diagonal(matrix,axis1=0, axis2=1)
print("轴为 (0, 1) 的对角线:
", result)

输出

以下是上述代码的输出 -

原始矩阵:
[[1 2]
[3 4]
[5 6]
[7 8]]
矩阵形状:(4, 2)
轴为 (0, 1) 的对角线:
[1 4]

numpy_array_manipulation.html