numpy.matlib库：创建指定形状的空矩阵

numpy.matlib是NumPy中的一个子模块，用于处理矩阵相关的操作。它提供了许多函数，用于创建指定形状的空矩阵。

下面是几个常用的函数和使用示例：

1. empty()

empty()函数用于创建一个指定形状的空矩阵。该函数返回一个没有初始化的矩阵，它的元素可能是任意值。

import numpy as np
import numpy.matlib

# 创建一个3行4列的空矩阵
m = np.matlib.empty((3, 4))
print(m)

输出结果：

[[1.46287636e-311 1.46287636e-311 1.46287636e-311 1.46287636e-311]
 [1.46287636e-311 1.46287636e-311 1.46287636e-311 1.46287636e-311]
 [1.46287636e-311 1.46287636e-311 1.46287636e-311 1.46287636e-311]]

2. zeros()

zeros()函数用于创建一个指定形状的零矩阵。该函数返回一个矩阵，其中所有元素都为零。

import numpy as np
import numpy.matlib

# 创建一个2行3列的零矩阵
m = np.matlib.zeros((2, 3))
print(m)

输出结果：

[[0. 0. 0.]
 [0. 0. 0.]]

3. ones()

ones()函数用于创建一个指定形状的全1矩阵。该函数返回一个矩阵，其中所有元素都为1。

import numpy as np
import numpy.matlib

# 创建一个2行2列的全1矩阵
m = np.matlib.ones((2, 2))
print(m)

输出结果：

[[1. 1.]
 [1. 1.]]

4. eye()

eye()函数用于创建一个指定大小的单位矩阵。单位矩阵是一个对角线上的元素都为1，其余元素为0的矩阵。

import numpy as np
import numpy.matlib

# 创建一个3行3列的单位矩阵
m = np.matlib.eye(3)
print(m)

输出结果：

[[1. 0. 0.]
 [0. 1. 0.]
 [0. 0. 1.]]

5. rand()

rand()函数用于创建一个指定形状的随机矩阵。该函数返回一个矩阵，其中所有元素都是从均匀分布[0, 1)中随机抽取的。

import numpy as np
import numpy.matlib

# 创建一个2行2列的随机矩阵
m = np.matlib.rand(2, 2)
print(m)

输出结果：

[[0.09953744 0.96509766]
 [0.09226725 0.34358385]]

这些函数只是numpy.matlib库中的一部分，还有其他函数可以用于创建具有不同特征的矩阵。这些函数可以帮助我们在进行数学运算和处理矩阵数据时，更加方便和高效地创建需要的矩阵。