py list matrix 2d mul 1

17 Feb 2022 • viridi | history ▶ 

Perkalian matriks dengan skalar dalam Pyton dapat dilakukan menggunakan paket NumPy [1], yang perlu pendekatan tersendiri agar lebih cepat untuk matriks berukuran cukup besar [2]. Di sini akan dibahas pendekatan yang lebih sederhana menggunakan list, dan karena memang hanya untuk tujuan pembelajaran, diterapkan untuk matriks berukuran kecil.

matrix multiplication with scalar

Terdapat suatu bilangan skalar $c \ne 0$ dan suatu matriks

\begin{equation}\label{eqn:matrix-a} A = \left[ \begin{array}{ccc} a_{11} & a_{12} & a_{13} \newline a_{21} & a_{22} & a_{23} \newline a_{31} & a_{32} & a_{33} \newline a_{41} & a_{42} & a_{43} \newline a_{51} & a_{52} & a_{53} \end{array} \right] \end{equation}

yang akan dikalikan

\begin{equation}\label{eqn:matrix-b=ca} B = cA, \end{equation}

dengan

\begin{equation}\label{eqn:matrix-b} B = \left[ \begin{array}{ccc} b_{11} & b_{12} & b_{13} \newline b_{21} & b_{22} & b_{23} \newline b_{31} & b_{32} & b_{33} \newline b_{41} & b_{42} & b_{43} \newline b_{51} & b_{52} & b_{53} \end{array} \right], \end{equation}

di mana berlaku

\begin{equation}\label{eqn:matrix-b=ca-element} b_{ij} = c a_{ij}, \end{equation}

untuk setiap elemennya.

a code

Suatu pustaka matrix.py berisikan

# matrix.py
# Simple matrix library using list
# 20220216 Create this example.

# print only two-dimension matrix in form of a list
def printmat(m):
		# assume that all rows have the same columns
		row = len(m)
		col = len(m[0])
		
		# iterate through rows then colums
		for r in range(row):
				for c in range(col):
						print(m[r][c], end='\t')
				print()

# create an new two-dimension matrix in form of a list filled with zero
def newmat(row, col):
	# create empty matrix
	m = []

	# iterate through rows then colums
	for r in range(row):
		newrow = []
		for c in range(col):
			newrow.append(0)
		m.append(newrow)

	return m

diperlukan agar dapat menggunakan printmat dan newmat dalam program berikut

# 0480-matrix-no-numpy-mul1.py
# Multiply a matrix with a scalar
# 20220216 Create this example.

import matrix as mat

# multiply a matrix with a scalar
def mulmat1(m, a):
    # assume all rows have the same number of columns
    row = len(m)
    col = len(m[0])

    m2 = mat.newmat(row, col)
    
    # iterate through rows then colums
    for r in range(row):
        for c in range(col):
            m2[r][c] = m[r][c] * a

    return m2

# define a list as two-dimension matrix
m1 = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
    ]

a = 2
m2 = mulmat1(m1, a)


# display results
print("m1:")
mat.printmat(m1)
print("a:")
print(a)
print("m2 = m1 · a:")
mat.printmat(m2)

yang memberikan hasil

===== RESTART: 0480-matrix-no-numpy-mul1.py ====
m1:
1	2	3	
4	5	6	
7	8	9	
a:
2
m2 = m1 · a:
2	4	6	
8	10	12	
14	16	18

saat dijalankan.

Modifikasi kode di atas, sehingga mat dapat tetap digunakan, dapat dijalankan di OneCompiler 3xtm8gj8p, yang memerlukan definisi suatu namespace mat berisikan fungsi yang diperlukan untuk menggantikan baris import matrix as mat

#import matrix as mat
class mat:
	# print only two-dimension matrix in form of a list
	def printmat(m):
		# assume that all rows have the same number of columns
		row = len(m)
		col = len(m[0])

		# iterate through rows then colums
		for r in range(row):
			for c in range(col):
				print(m[r][c], end='\t')
			print()
	
	# create an new two-dimension matrix in form of a list filled with zero
	def newmat(row, col):
		# create empty matrix
		m = []

		# iterate through rows then colums
		for r in range(row):
			newrow = []
			for c in range(col):
				newrow.append(0)
			m.append(newrow)

		return m

agar tidak perlu mengubah baris kode yang lain. Penggunaan pustaka matrix ini adalah untuk menyembuyikan fungsi-fungsi yang bukan menjadi fokus pembahasan di sini sehingga contoh program dapat masih cukup ringkas.

exer

  1. Terdapat berapa fungsi yang digunakan dalam paket matrix? Apa saja fungsi yang dimaksud?

note

  1. Deven, “How to multiply array by scalar in python”, CodeSource, 12 Mar 2021, url https://codesource.io/how-to-multiply-array-by-scalar-in-python/ [20220217].
  2. Jérôme Richard, “Answer to ‘Most efficient way to multiply a small matrix with a scalar in numpy’”, Stack Overflow, 23 Apr 2021, url https://stackoverflow.com/a/67233600/9475509 [20220217].

comments

#bug0484

— Sparisoma Viridi (@6unpnp) February 17, 2022

 

1) dua, yaitu `printmat` dan `newmat`;