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SciPy–空间距离矩阵

原文:https://www.geesforgeks.org/scipy-spatial-distance-matrix/

距离矩阵包含矩阵向量之间成对计算的距离。 scipy.spatial 包为我们提供了 距离 _ 矩阵() 计算距离矩阵的方法。通常矩阵是二维数组的形式,矩阵的向量是矩阵行(一维数组)。

Syntax: scipy.spatial.distance_matrix(x, y, p=2)

Parameters:
    x : (M, K) Matrix of M vectors, each of dimension K. 
    y : (N, K) Matrix of N vectors, each of dimension K. 
    p : float, 1 <= p <= infinity, defines which Minkowski p-norm to use.

Returns: (M, N) ndarray
/ matrix containing the distance from every vector in x to every vector in y.

注意:两个y 矩阵的列尺寸必须相同。

我们可以使用不同的值【p】来应用不同类型的距离来计算距离矩阵。

p = 1, Manhattan Distance
p = 2, Euclidean Distance
p = ∞, Chebychev Distance

*实施例 1。*

我们计算两个矩阵 xy 的距离矩阵。两个矩阵具有相同的维数(3,2)。所以距离矩阵有维数(3,3)。使用 p=2,距离计算为闵可夫斯基 2 范数(或欧几里德距离)。

蟒蛇 3

# Python program to compute distance matrix

# import important libraries
import numpy as np
from scipy.spatial import distance_matrix

# Create the matrices
x = np.array([[1,2],[2,1],[2,2]])
y = np.array([[5,0],[1,2],[2,0]])

# Display the matrices
print("matrix x:\n", x)
print("matrix y:\n", y)

# compute the distance matrix
dist_mat = distance_matrix(x, y, p=2)

# display distance matrix
print("Distance Matrix:\n", dist_mat)

输出:

**

距离矩阵示例 1**

*例 2。*

我们计算两个矩阵 xy 的距离矩阵。两个矩阵都有不同的维度。矩阵 x 有维度(3,2),矩阵 y 有维度(5,2)。所以距离矩阵有维数(3,5)。

蟒蛇 3

# Python program to compute distance matrix

# import important libraries
import numpy as np
from scipy.spatial import distance_matrix

# Create the matrices
x = np.array([[1,2],[2,1],[2,2]])
y = np.array([[0,0],[0,0],[1,1],[1,1],[1,2]])

# Display the matrices
print("matrix x:\n", x)
print("matrix y:\n", y)

# compute the distance matrix
dist_mat = distance_matrix(x, y, p=2)

# display distance matrix
print("Distance Matrix:\n", dist_mat)

输出:

**

距离矩阵示例 2**

*例 3。*

我们用单个矩阵计算距离矩阵(即 x )。矩阵 x 有维度(3,2)。相同矩阵 x 作为参数y距离矩阵有维度(3,3)。

蟒蛇 3

# Python program to compute distance matrix

# import important libraries
import numpy as np
from scipy.spatial import distance_matrix

# Create the matrix
x = np.array([[1,2],[2,1],[2,2]])

# Display the matrix
print("matrix x:\n", x)

# compute the distance matrix
dist_mat = distance_matrix(x, x, p=2)

# display distance matrix
print("Distance Matrix:\n", dist_mat)

*输出:*

**

距离矩阵示例 3**

*注意:注意上面的距离矩阵是对称矩阵。当 xy* 矩阵相同时,距离矩阵是对称矩阵。

*例 4。*

我们计算两个矩阵 xy 的距离矩阵。两个矩阵都有不同的维度。矩阵 x 有维度(3,2),矩阵 y 有维度(5,2)。所以距离矩阵有维数(3,5)。使用 p=1,距离计算为闵可夫斯基 1 范数(或曼哈顿距离)。

蟒蛇 3

# Python program to compute distance matrix

# import important libraries
import numpy as np
from scipy.spatial import distance_matrix

# Create the matrices
x = np.array([[1,2],[2,1],[2,2]])
y = np.array([[5,0],[1,2],[2,0]])

# Display the matrices
print("matrix x:\n", x)
print("matrix y:\n", y)

# compute the distance matrix
dist_mat = distance_matrix(x, y, p=1)

# display distance matrix
print("Distance Matrix:\n", dist_mat)

*输出:*

**

距离矩阵示例 4**

*例 5。*

我们计算两个矩阵 x、y 的距离矩阵。两个矩阵都有维数(2,5)。所以距离矩阵有维数(3,5)。使用 p=2,距离计算为闵可夫斯基 2 范数(或欧几里德距离)。

蟒蛇 3

# Python program to compute distance matrix

# import important libraries
import numpy as np
from scipy.spatial import distance_matrix

# Create the matrices
x = np.array([[1,2,3,4,5],[2,1,0,3,4]])
y = np.array([[0,0,0,0,1],[1,1,1,1,2]])

# Display the matrices
print("matrix x:\n", x)
print("matrix y:\n", y)

# compute the distance matrix
dist_mat = distance_matrix(x, y, p=2)

# display distance matrix
print("Distance Matrix:\n", dist_mat)

*输出:*

**

距离矩阵示例 5**



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