Как сделать матрицу в терминале
Обновлено: 04.07.2024
В этой статье мы познакомим вас с матрицей Python. Каждую операцию матрицы мы будем реализовывать с помощью кода.
Что такое матрица в Python?
Матрица в Python – это прямоугольный двумерный массив, в котором данные хранятся в строках и столбцах. Матрица может хранить данные любого типа, такие как числа, строки, выражения и т. д. Мы должны ознакомиться с основными концепциями матрицы перед ее использованием.
Данные расположены по горизонтали, называемые строками, а по вертикали – столбцами. Количество элементов внутри матрицы равно (R) X (C), где R – строки, а C – столбцы. Python не имеет встроенного типа для матриц, поэтому мы будем использовать несколько списков в качестве матриц.
Мы изучим следующие операции, которые применяются к матрицам:
- сложение матриц;
- матричное вычитание;
- умножение матриц;
- скалярное произведение;
- векторное произведение;
- и многие другие операции.
Работа матриц
Приведенная ниже матрица имеет размер 2×2, что означает, что у нее две строки и два столбца.
Создание матрицы в Python
Мы можем создать матрицу на Python, используя вложенный список. Все элементы заключаются в квадратные скобки ([]) и разделяются запятой. Посмотрим на следующие примеры:
Чтение матричных данных
Прочитаем каждую строку определенной матрицы.
В следующем примере мы прочитаем последний элемент каждой строки с помощью программы Python.
В приведенном выше коде мы создали матрицу и получили длину матрицы. Мы повторили каждую строку, используя цикл for, и напечатали результат. Можно прочитать любую строку или столбец, используя вышеуказанный метод.
Давайте разберемся со следующей работой матрицы.
Добавление двух матриц
Мы добавим две матрицы и, используя вложенный цикл for, пройдемся по заданным матрицам.
- Первая и вторая матрицы – 3×3.
- Мы инициализировали еще одну матрицу mat3, в которой будет храниться равнодействующая матрица.
- Применили вложенный цикл for для перебора матриц, внешний цикл перебирает первую матрицу.
- Управление передается во внутренний цикл; затем переходит ко второму внутреннему циклу, здесь значение i равно нулю, и k также равно нулю.
- В первой итерации первые элементы mat1 и mat2, добавленные друг к другу, будет продолжаться до тех пор, пока не будут добавлены все элементы.
Умножение двух матриц
Умножение двух матриц такое же, как в приведенном выше коде, только нужно изменить оператор + на *.
Транспонирование матрицы
Транспонирование – это операция, при которой строка данной матрицы преобразуется в столбец и наоборот. Рассмотрим на примере.
В приведенном выше коде у нас есть два цикла for для перебора каждой строки и каждого столбца. Как мы видим, в приведенном выше выводе мы присвоили mat1 [i] [j] и res [j] [k].
Транспонирование с помощью списка
Мы можем использовать значение списка, чтобы транспонировать матрицу с одной строкой кода.
Результат такой же, как и выше. Значение списка сократило количество строк кода и транспонировало матрицу.
Получение матричного ввода от пользователя
До сих пор мы обсуждали предварительно определенные матрицы. Но что, если пользователь хочет ввести свои данные. Итак, разберем следующий пример пользовательской матрицы.
В приведенном выше коде мы взяли данные пользователя, чтобы ввести количество строк и столбцов. Мы ввели 3 строки и 3 столбца; это означает, что в матрице будет 9 элементов. В цикле for элементы вставляются в пустую матрицу с помощью функции append(). Второй цикл for используется для печати входных данных в матричном формате.
Использование функции NumPy и map()
Python предоставляет внешнюю библиотеку NumPy. Она используется для научных вычислений; мы изучим NumPy с матрицей в разделе ниже и используем ее для матрицы пользовательского ввода.
Пример: Создание матрицы с использованием библиотеки NumPy
Библиотека NumPy помогает нам работать с массивом. Чтобы работать с NumPy, нам нужно установить ее, используя следующую команду.
После успешной установки мы должны импортировать ее в нашу программу.
Давайте разберемся в следующем примере.
Работа с матрицей с помощью NumPy
Мы можем выполнять все операции с матрицей, используя numpy.array(), такие как сложение, вычитание, транспонирование, нарезание матрицы и т. д.
Добавление матрицы
Мы создадим две матрицы с помощью функции numpy.array() и добавим их с помощью оператора +. Давайте разберемся в следующем примере.
Умножение
Мы будем использовать метод numpy.dot() для умножения обеих матриц. Это точечное умножение матриц mat1 и mat2, обрабатывает 2D-массив и выполняет умножение.
Нарезка элементов
Мы можем разрезать элемент матрицы, как в стандартном списке Python. Нарезка возвращает элемент на основе индекса начала / конца. Мы также можем сделать отрицательную нарезку. Синтаксис приведен ниже.
Arr представляет имя матрицы. По умолчанию начальный индекс равен 0, например – [: 3], это означает, что начальный индекс равен 0. Если мы не предоставим конечное значение, он будет учитывать длину массива. Мы можем передавать отрицательные значения индекса как в начало, так и в конец. В следующем примере мы применим нарезку в обычном массиве, чтобы понять, как она работает.
Теперь мы реализуем нарезку по матрице. Для выполнения следуйте синтаксису ниже.
Mat1 [row_start: row_end, col_start: col_end]
В приведенном выше синтаксисе:
- Первое начало / конец представляет строки, которые означают выбор строк матрицы.
- Первое начало / конец представляет столбцы, которые означают выбор столбца матрицы.
Мы будем выполнять нарезку в приведенной ниже матрице.
Вышеупомянутая матрица состоит из четырех строк. В 0-м ряду есть [4, 10, 60, 18, 20], в 1-й строке – [35, 16, 19, -12, 41] и так далее. В нем пять столбцов. Рассмотрим на примере.
В приведенном выше примере мы напечатали первую и вторую строки и нарезали первый, второй и третий столбцы. Согласно синтаксису нарезки мы можем получить любые строки и столбцы.
Пример – печать первой строки и всех столбцов:
Пример – печать строк матрицы:
Заключение
До сих пор мы обсуждали базовую матрицу с использованием Python. Матрица Python – это специализированный двумерный прямоугольный список данных. Она может состоять из чисел, строк, выражения, символов и т. д. Python не предоставляет прямого способа реализации матричного типа данных. Мы можем создать матрицу, используя вложенный список и библиотеку NumPy.
Эта история началась, когда я узнал о существовании bpytop. Меня поразила детализация графиков и я начал разбираться как это сделано. Оказалось, что для вывода графиков использовались символы алфавита Брайля, представляющие из себя комбинацию из 8 точек: 2 точки в ширину и 4 точки в высоту. Поискав готовые решения, использующие этот подход, я нашел на реддите анонс такого проекта. В первом же комментарии анонса я прочитал:
Это конечно круто, но почему люди просто не переоткроют для себя ReGIS (векторную графику в терминале) и sixel (пиксельную графику в терминале).
До этого момента я ничего не знал про sixel. Копнув глубже я выяснил, что в теории sixel должен поддерживаться xterm-ом. Я запустил xterm на своей ubuntu 20.04 в режиме эмуляции vt340
выполнил вот такую команду (convert это команда из пакета imagemagick)
и увидел вот это:
Вау, работает!
Первым делом я проверил, что по sixel можно найти на хабре. Оказалось, что не много. Есть очень краткая статья 2010-го года без технических подробностей и упоминание в комментариях к статье о портировании Far на линукс. Давайте разберемся, как работает sixel и как с его помощью можно рисовать в совместимом терминале.
| p1 | Pixel Aspect Ratio (Vertical:Horizontal) |
| Не указан | 2:1 (default) |
| 0, 1 | 2:1 |
| 2 | 5:1 |
| 3, 4 | 3:1 |
| 5, 6 | 2:1 |
| 7, 8, 9 | 1:1 |
Этот параметр является устаревшим. В современном коде его надо выставлять в 0 и использовать атрибут управления растром в sixel строке. Подробности можно посмотреть в документации.
p2 может принимать 3 значения и определяет как терминал рисует фоновый цвет.
| p2 | Что делает |
| 0 or 2 (default) | Пикселы со значением 0 рисуются текущим фоновым цветом. |
| 1 | Цвет пикселов со значением 0 не меняется. |
Параметр p3 управляет горизонтальным шагом сетки (расстоянием между соседними пикселями). Этот параметр игнорируется если у устройства вывода неизменяемый шаг сетки.
В своих экспериментах в xterm-е я всегда входил в sixel режим при помощи последовательности 0x1bPq (0x1b — escape) не используя опциональные параметры.
После перевода устройства вывода в sixel режим нам нужно подать на него графические данные. Название sixel является производной от six pixels. В режиме sixel мы рисуем за раз столбик из 6-ти пикселов (младший бит является верхним). Отрисовка осуществляется выбранным цветом (об этом чуть позже). Значение одного сиксела может быть от 0 (все биты 0) до 63 (все биты 1). Это значение прибавляется к 63 (ascii ‘?’). Таким образом пустой сиксел представляется символом ‘?’, а сиксел у которого все биты выставлены в 1 символом ‘~’.
Формат sixel предусматривает примитивную компрессию. Конструкция ‘!42~’ означает, что мы хотим вывести сиксел ‘~’ 42 раза. В официальной документации не упомянуты ограничения на значения счетчика. При этом известно, что vt240 при дампе графических данных не использует значения больше 255.
При выводе sixel строки есть 2 способа управления курсором. Символ ‘$’ переводит курсор в начало той же строки. Это позволяет выводить пикселы разного цвета. Можно выбрать цвет, вывести набор сикселов, вернуться в начало той же строки, выбрать другой цвет, вывести другой набор сикселов. После того, как текущая строка прорисована как надо, можно воспользоваться символом ‘-’ и перевести курсор на следующую строку.
- NN номер регистра (от 0 до 255)
- p1 — тип цветового пространства (1 — HLS или 2 — RGB)
- p2, p3, p4 — значения hue, lightness, saturation для HLS или red, green, blue для RGB. Разрешенные значения параметров от 0 до 100 для всех, кроме hue, который может изменяться от 0 до 360.
Вооруженные этой информацией мы можем написать код, который выведет нам вот такое изображение:
Для сравнения вот как будет выглядеть то же изображение выведенное кодом с использованием символов алфавита Брайля:
Доброго времени суток, дорогие друзья, с вами я, Захар, и сегодня я покажу как сделать "Матрицу" на Android.
1.Запускаем приложение "Termux"
2.Прописываем команду(без кавычек) "pkg install cmatrix"
3.После установки плагина пишем команду "cmatrix"
(быстрый тутор в гифке)
Лайки (48)
Комментарии (13)
Программист блин :d
Это обычный плагин.
Ну а термукс можно использовать для совершения всякого незаконного
А что такое матрица?
Ответить :cherry_blossom: _ѵเσℓα_ :cherry_blossom:
Это крутая штука?
Ответить :cherry_blossom: _ѵเσℓα_ :cherry_blossom:
Нравится Русское Амино Анимешников? Вступите в сообщество.
PLOTI NALOGI
Нравится Русское Амино Анимешников? Вступите в сообщество.
PLOTI NALOGI
Вступить Создать запись
Общие чаты
Репутация
Подписки
Подписчики
Другие записи cαxαթ
Набор в банду "Антейку" [ЗАКРЫТ]~
Follow the damn train,CJ (поднималка настроения)
Политика в отношении файлов "Cookie"
Данный веб-сайт сохраняет файлы cookie в вашем браузере в целях совершенствования навигации в сети и отображения персонализированного контента. Прочитайте нашу Политику конфиденциальности и Политику в отношении файлов cookie, чтобы получить подробную информацию и узнать, как настроить параметры.
Популярный научно-фантастический боевик Матрица вышел на экран более 15 лет назад и за это время успел завоевать любовь миллионов зрителей, став по истине легендарным и культовым кино. Долгое время на экранах мониторов по всему миру стояли обои и скринсейверы в стиле фильма — длинные завораживающие столбцы зеленых символов.
Специально для фанатов кинокартины я расскажу о простом и несложном способе как можно создать матрицу в блокноте не используя при этом никаких подручных инструментов кроме имеющейся в операционной системе Windows 10 и командной строки. Поехали!
Создаём на рабочем столе текстовый файл. Например, matrix.txt. Открываем его в блокноте. Теперь надо скопировать туда следующие строчки:
Задаём заголовок окошка:
Задаём цвет символов:
Очищаем экран командной строки:
Создаём замкнутый цикл:
:prodolgit
set stroka=
for /l %%i in (0,1,78) do (
set /a vremenno=!random!%%2
set stroka=!stroka!!vremenno!
)
set /a generate=!random!%
if %generate%==0 (color 0A) else (color 02)
Выводим матрицу на экран:
echo %stroka%
goto prodolgit
Сохраняемся и закрываем блокнот. Теперь надо переименовать файл, сменить ему расширение с *.txt на *.bat. После этого дважды кликаем по нему и получаем результат как на картинке выше. Как Вы видите этот способ как создать матрицу в блокноте очень простой и быстрый. Сделать может даже школьник!
Читайте также: