Python代码生成对角线矩阵，其中1位于主对角线之上

Question

我想写一个python函数，它生成一个大小为n乘n的零矩阵，对于主对角线以上的所有元素都有1。

这是我的代码：

def funtest(n):
    for i in range(0,n-2):
        s = (n,n)
        Y = zeros(s)
        Z = Y
        Z[i,i+1]=1          
return Z

但结果只给出了矩阵的（n-1，n-2）元素中的1。

我被卡住了，我真的认为我的代码是正确的，不知道错误在哪里。我该怎么修？有人能帮忙吗？

谢谢。

Answer 1

numpy.diag函数可以做到这一点：

import numpy as np
print( np.diag(np.ones(4), 1) )

第二个参数（1）是对角线的偏移量。它给出：

array([[ 0.,  1.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  1.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  1.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  1.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.]])

Answer 2

您想要仅在对角线上的一个，还是整个上三角形的一个？

有一组np.tri*函数用于索引和创建上下三角形阵列：

In [395]: np.triu(np.ones((5,5),int),1)
Out[395]: 
array([[0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

我甚至可以创建一个带有两个tri调用的对角线

In [399]: np.tril(np.triu(np.ones((5,5),int),1),1)
Out[399]: 
array([[0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

并不是说我建议使用np.diag函数。：）

或

In [404]: np.diagflat(np.ones(4,int),1)
Out[404]: 
array([[0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

Answer 3

您在每次迭代中将矩阵重置为零。将zeros调用移到循环之外，它工作正常：

def funtest(n):
    s = (n,n)
    Y = zeros(s)
    for i in range(0,n-1):
        Y[i,i+1]=1          
    return Y

请注意，您还需要循环到n-1，而不是n-2（向上移动一行只会将1的数量减少1！）。这是上面固定函数的输出：

funtest(5)
array([[ 0.,  1.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  1.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  1.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  1.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.]])

这与您的方法相匹配，但也可以使用内置的numpy np.diag(np.ones(n-1),1)查看Swier的答案。