Introducción a las matrices 3D en Python
Antes de comenzar con la matriz 3D, hay que tener en cuenta que las matrices están en todos los lenguajes de programación y que también funcionan en Python. Cada lenguaje de programación tiene su comportamiento tal como está escrito en su compilador. Muchas personas tienen una pregunta sobre si necesitamos usar una lista en forma de matriz 3D o tenemos a Numpy. Y la respuesta es que podemos ir con la implementación simple de matrices 3D con la lista. Pero para algunas estructuras complejas, tenemos una manera fácil de hacerlo al incluir a Numpy. No se recomienda qué forma de uso. Depende del proyecto y el requisito de cómo desea implementar una funcionalidad particular.
¿Qué significa la biblioteca?
Python tiene un conjunto de bibliotecas definidas para facilitar la tarea. Por la misma razón para trabajar con la matriz de manera eficiente y observando los requisitos actuales, Python tiene una biblioteca llamada Numpy. Numpy trata con las matrices. Numpy también es útil en el aprendizaje automático. Es bueno ser incluido ya que nos encontramos con matrices multidimensionales en python. Como sabemos, las matrices deben almacenar elementos de datos homogéneos en una sola variable. Las matrices en Python no son más que la lista. Mira el siguiente fragmento de código. Aquí, tenemos una lista llamada colores. Estamos imprimiendo colores. Esta es una lista simple unidimensional que podemos decir.
Ejemplo
colors = ("red", "blue", "orange") print(colors)
Salida:
('rojo', 'azul', 'naranja')Además, las matrices multidimensionales o una lista tienen filas y columnas para definir. Podemos decir que las matrices multidimensionales son un conjunto de listas.
A continuación se muestra el ejemplo de matriz bidimensional o una lista.
Ejemplo
rows = int(input("Enter the no.of rows you want: "))
cols = int(input("Enter the number of cols you want: "))
myList = ((0 for c in range(cols)) for r in range(rows)) for r in range(rows):
for c in range(cols):
myList(r)(c)= r*c
print(myList)
Salida:
Ingrese el no. de filas que desea: 2
Ingrese la cantidad de cols que desea: 2
((0, 0), (0, 1))
En el ejemplo anterior, solo tomamos la entrada del usuario final para el no. de filas y columnas. Después de eso, estamos almacenando los valores respectivos en una variable llamada filas y columnas. Además, creamos un bucle anidado y lo asignamos a una variable llamada mi lista. Aquí solo estamos tomando elementos para que sean un ciclo sobre los números que estamos tomando del usuario final en forma de filas y columnas.
Después de eso, somos un bucle sobre filas y columnas. Finalmente, estamos generando la lista según los números proporcionados por el usuario final.
Prueba este programa. Si no sabe cómo funciona for loop en python, primero verifique ese concepto y luego vuelva aquí. Lo entenderás mejor.
¿Cómo se definen las matrices 3D en Python?
Supongamos que tenemos una matriz de 1 * 3 * 3. Necesitamos definirlo en forma de lista, entonces serían 3 elementos, 3 filas y 3 columnas.
En el diagrama anterior, solo tenemos una @ en cada conjunto, es decir, un elemento en cada conjunto. 3 columnas y 3 filas respectivamente.
¿Cómo podemos definirlo entonces? En python, con la ayuda de una lista, podemos definir esta matriz tridimensional. Las matrices tridimensionales son matrices de matrices. No hay límite al anidar esto.
¿Cómo crear matrices 3D en Python?
Estamos creando una lista que estará anidada. Pruebe el siguiente pequeño ejemplo. Si está familiarizado con Python for Loops, comprenderá fácilmente el siguiente ejemplo.
symbol = (( ('@' for col in range(2)) for col in range(2)) for row in range(3)) print(symbol)
Salida:
((('@', '@'), ('@', '@')), (('@', '@'), ('@', '@')), (('@', '@'), ('@', '@')))Si observa detenidamente el ejemplo anterior, tenemos una variable de lista de tipos. Con los corchetes, estamos definiendo una lista en python. En la lista, hemos dado for loop con la ayuda de la función de rango. El cual simplemente define 2 elementos en un conjunto. Cada sublista tendrá dos conjuntos de este tipo. Y tenemos un total de 3 elementos en la lista.
¿Cómo insertar elementos de matrices 3D en Python?
Python nos ha dado todas las soluciones que podamos necesitar. Python tiene muchos métodos predefinidos. Estos métodos nos ayudan a agregar un elemento en una lista dada. Python no es compatible con la matriz por completo. En este punto para ser más simple con la matriz, necesitamos utilizar la función insert.
Mire amablemente el siguiente programa
Ejemplo:
mylist = ((('@', '@'), ('@', '@')), (('@', '@'), ('@', '@')), (('@', '@'), ('@', '@'))) # number tuple
addition = ('$', '$') # inserting $ symbol in the existing list
my list.insert(2, addition)
print('Updated List is: ', mylist)
Salida:
La lista actualizada es: ((('@', '@'), ('@', '@')), (('@', '@'), ('@', '@')), ( '$', '$'), (('@', '@'), ('@', '@')))
Aquí, en el programa anterior, estamos insertando un nuevo elemento de matriz con la ayuda del método de inserción que proporciona python. En el programa anterior, tenemos una lista tridimensional llamada mi lista.
El método de inserción toma dos argumentos. Uno es la posición, es decir, nada más que el número de índice. Y el segundo es un elemento real que desea insertar en la matriz existente o en una lista. Aquí, tomamos el elemento en una variable que queríamos insertar. Aplicamos el método de inserción en mylist.
Intenta ejecutar este programa. Juega con la salida para diferentes combinaciones. En el programa anterior, hemos asignado la posición 2. Todos sabemos que el índice de la matriz comienza en cero (0). Eso significa que se agregó un nuevo elemento en el tercer lugar como se puede ver en la salida.
¿Cómo eliminar elementos de matrices 3D en Python?
Si queremos eliminar el último elemento de una lista / matriz, utilizamos un método pop. Mira el siguiente ejemplo. Aquí hemos eliminado el último elemento de una matriz. Tenemos un método pop (). Este método elimina el último elemento de la lista. Hemos utilizado un método pop () en nuestra lista / matriz 3d y nos da un resultado con solo dos elementos de lista. Pruebe el siguiente ejemplo.
Ejemplo
symbol = (( ('@' for col in range(2)) for col in range(2)) for row in range(3)) symbol.pop()
print(symbol)
Salida:
((('@', '@'), ('@', '@')), (('@', '@'), ('@', '@')))Numpy
Aquí, veremos al Numpy. Como ya sabemos, Numpy es un paquete de Python que se usa para manejar matrices en Python. Comencemos a entender cómo funciona. Para usar este paquete necesitamos instalarlo primero en nuestra máquina. Para instalarlo en MAC o Linux use el siguiente comando.
Pip Install Numpy
- Olvidándolo en Windows necesitamos instalarlo por un instalador de Numpy. No estamos entrando demasiado porque cada programa que ejecutaremos necesita un Numpy en nuestro sistema.
- Numpy tiene una función predefinida que facilita la manipulación de la matriz. Una matriz es generalmente como la que viene con un tamaño fijo. Aumentar o disminuir el tamaño de una matriz es bastante crucial. Numpy supera este problema y le brinda una buena funcionalidad para lidiar con esto.
- Para comenzar a trabajar con Numpy después de instalarlo con éxito en su máquina, necesitamos importarlo en nuestro programa. Después de importar estamos usando un objeto de él.
- El uso de Numpy tiene un conjunto de nuevas palabras de moda como lo tiene cada paquete. Si desea obtener más información sobre Numpy, visite el enlace: https://docs.scipy.org/doc.
- Aquí encontrará los datos más precisos y la versión actualizada actual de Numpy.
Conclusión
Python es un lenguaje de secuencias de comandos y se utiliza principalmente para escribir pequeñas secuencias de comandos automatizadas. Si observamos detenidamente los requisitos que deberíamos saber, entonces es cómo jugar con matrices multidimensionales. Con Python, podemos escribir un gran script con menos código. Muchas tecnologías emergentes necesitan este aspecto para funcionar. ML, AI, big data, Hadoop, la automatización necesita que Python haga más en menos tiempo. Los paquetes como Numpy serán la ventaja adicional en esto.
Artículos recomendados
Esta es una guía de matrices 3d en Python. Aquí discutimos la introducción y cómo se definen las matrices 3D en Python junto con la creación, inserción y eliminación de los elementos de las matrices 3D en Python. También puede consultar los siguientes artículos para obtener más información:
- Bibliotecas de Python para ciencia de datos
- Constructor en Python
- Operadores booleanos en Python
- Guía de matrices 3D en C
- ¿Cómo crear matrices 3D en Java?
- Matrices 3D en C ++
- Matrices en PHP