(Python)如何在不执行A * B的情况下获得对角线(A * B)?
问题内容:
假设我们有两个矩阵A
和,B
而矩阵C
为A*B
(矩阵乘法而不是元素方式)。我们希望仅获取的对角线条目C
,可以通过来完成np.diagonal(C)
。然而,这会导致不必要的时间开销,因为我们正在为B乘以即使我们只需要每一行的乘法在A
与列B
具有相同的“身份证”,即第1行A
与第1列B
,行2
ofA
与2的列等B
,依此类推:形成对角线的乘法C
。有没有办法使用Numpy有效地实现这一目标?我想避免使用循环来控制哪一行乘以哪一列,相反,我希望使用内置的numpy方法来执行这种操作以优化性能。
提前致谢..
问题答案:
我可以einsum
在这里使用:
>>> a = np.random.randint(0, 10, (3,3))
>>> b = np.random.randint(0, 10, (3,3))
>>> a
array([[9, 2, 8],
[5, 4, 0],
[8, 0, 6]])
>>> b
array([[5, 5, 0],
[3, 5, 5],
[9, 4, 3]])
>>> a.dot(b)
array([[123, 87, 34],
[ 37, 45, 20],
[ 94, 64, 18]])
>>> np.diagonal(a.dot(b))
array([123, 45, 18])
>>> np.einsum('ij,ji->i', a,b)
array([123, 45, 18])
对于较大的数组,它比直接进行乘法要快得多:
>>> a = np.random.randint(0, 10, (1000,1000))
>>> b = np.random.randint(0, 10, (1000,1000))
>>> %timeit np.diagonal(a.dot(b))
1 loops, best of 3: 7.04 s per loop
>>> %timeit np.einsum('ij,ji->i', a, b)
100 loops, best of 3: 7.49 ms per loop
[注意:起初我是做元素级版本ii,ii->i
,而不是矩阵乘法。相同的einsum
技巧起作用。]