PythonでNumPyを使わずに行列の積を計算する方法

PythonでNumPyを使わずに行列の積を計算する方法を紹介します。この方法は、特にNumPyが利用できない環境や、パフォーマンス上の理由でNumPyを避けたい場合に有用です。

行列の積の計算

行列の積は、一般的には以下のように計算されます。

1. 行列Aの各行と行列Bの各列を取り出します。
2. 取り出した行と列の同じ位置の要素を掛け、その結果を全て足し合わせます。これが新しい行列の一つの要素になります。
3. すべての行と列の組み合わせについて上記の操作を行い、新しい行列を作ります。

Pythonでこれを実装すると以下のようになります。

def matrix_multiplication(U, V):
    answer = []
    u_colmun_length = len(U[0])
    v_row_lengthh = len(V)
    v_column_length = len(V[0])
    if u_colmun_length != v_row_lengthh:
        print("Could not compute")
        return
    else:
        for u in U:
            temp = []
            colmun_index = 0
            for _ in range(v_column_length):
                a = [x[colmun_index] for x in V]
                el_index = 0
                temp_multiple = 0
                for _ in range(u_colmun_length):
                    temp_multiple += u[el_index] * a[el_index]
                    el_index += 1
                temp.append(temp_multiple)
                colmun_index += 1
            answer.append(temp)
    return answer

この関数は、2つの行列UとVを引数に取り、それらの行列の積を計算して返します。

注意点

この方法はNumPyを使わないため、大規模な行列の計算には向いていません。また、エラーチェックも最小限にしています。実際のコードでは、入力が正しい形式であることを確認するためのチェックを追加することをお勧めします。

以上、PythonでNumPyを使わずに行列の積を計算する方法を紹介しました。この方法が皆さんのお役に立てれば幸いです。