Python中计算点积的惯用方法是什么？

Question

我有两个列表，一个叫做A，另一个叫做B。 A中的每个元素都是三元组，而B中的每个元素都只是一个数字。我想计算定义为：

result = A[0][0] * B[0] + A[1][0] * B[1] + ... + A[n-1][0] * B[n-1]

我知道逻辑很简单，但如何用Pythonic的方式编写呢？

谢谢！

- xiao 啸

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A 的结构是一个二维列表/矩阵。 - igauravsehrawat

Answer 1

Python 3.5 版本引入了显式的运算符@来执行点积运算，因此您可以这样编写代码

a = A @ B

取代

a = numpy.dot(A,B)

- Henri Andre

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请参阅 https://dev59.com/OFcO5IYBdhLWcg3wrDVq 了解一个警告。 - mic

实际上，“@”运算符是NumPy的运算符，而不是Python的。 - Walter Tross

@WalterTross 中的 @ 是 Python 的符号，尽管它目前并未使用。Numpy 在其数组中实现了该符号。 - GeeTransit

@ 运算符是专门用于矩阵乘法的，因此 numpy 并没有胡乱发明：https://www.python.org/dev/peps/pep-0465/ （只是基本的 Python 没有矩阵而已） - remram

这篇文章让人觉得[1,2,3] @ [2,1,1]应该可以工作，但实际上并不行。 - run_the_race

Answer 2

import numpy
result = numpy.dot( numpy.array(A)[:,0], B)

http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/

如果想不使用numpy进行操作，请尝试

sum( [a[i][0]*b[i] for i in range(len(b))] )

- user57368

Answer 3

我最喜欢的Pythonic点积是：

sum([i*j for (i, j) in zip(list1, list2)])

对于您的情况，我们可以这样做：

sum([i*j for (i, j) in zip([K[0] for K in A], B)])

- greggomann

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在求和之前先构建整个列表 - Walter Tross

Answer 4

from operator import mul

sum(map(mul, A, B))

- Dmitry Zotikov

Answer 5

使用operator和itertools模块：

from operator import mul
from itertools import imap

sum(imap(mul, A, B))

- NachoGomez

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在 Python 3.0 及以上版本中，map 函数的行为类似于 imap 函数：https://docs.python.org/3.0/whatsnew/3.0.html#views-and-iterators-instead-of-lists - xuiqzy

Answer 6

使用第三方库more_itertools，它实现了dotproduct itertools recipe：

import more_itertools as mit


a = [1, 2, 3]
b = [7, 8, 9]

mit.dotproduct(a, b)
# 50

- pylang

Answer 7

人们正在重新分配@运算符作为点积运算符。这是使用纯Python的zip函数返回元组的代码。然后使用列表推导式代替map函数。

def dot_product(a_vector,b_vector):
    #a1 x b1 + a2 * b2..an*bn return scalar
    return sum([an*bn for an,bn in zip(a_vector,b_vector)])

X = [2,3,5,7,11]
Y = [13,17,19,23,29]
print(dot_product(X,Y)) #652

a=[1,2,3]
b=[4,5,6]
print(dot_product(a,b)) #prints 32= 1*4 + 2*5 + 3*6 = 
a = [1, 2, 3]
b = [7, 8, 9]
print(dot_product(a,b)) #prints 50 

- Omar Khan

Answer 8

>>> X = [2,3,5,7,11]
>>> Y = [13,17,19,23,29]
>>> dot = lambda X, Y: sum(map(lambda x, y: x * y, X, Y))
>>> dot(X, Y)
652

就是这样。

- qezt

Answer 9

对于这种情况，可能最Pythonic的方法是使用numpy。;-)

- Keith

Answer 10

在Python 3.12+中，你可以使用math.sumprod。

考虑到你的情况。

A = [
    (1, 11, 111),
    (2, 22, 222),
]
B = [10, 100]

first_column = (row[0] for row in A)

你可以用 A[0][0] * B[0] + A[1][0] * B[1] 进行计算。

>>> import math
>>> math.sumprod(first_column, B)
210

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在旧版本中，可能最符合Python风格的方式是使用生成器（即，不构建中间列表）与sum函数一起使用。

>>>  sum(row[0] * b for row, b in zip(A, B, strict=True))
210

- knia