以最简洁的Python代码实现常用矩阵运算

本文是讲用Python实现矩阵的加法运算和乘法运算，写几层for循环，实现矩阵加法和乘法并不困难，但关键是要足够简洁，这个可让我费了不少脑子。先直接上代码吧。

#矩阵表示形式
M = [
   [a1, a2, a3],
   [a4, a5, a6],
   [a7, a8, a9]
]

#矩阵加法
def madd(M1, M2):
    if isinstance(M1, (tuple, list)) and isinstance(M2, (tuple, list)):
        return [[m+n for m,n in zip(i,j)] for i, j in zip(M1,M2)]

#矩阵乘法
def multi(M1, M2):
    if isinstance(M1, (float, int)) and isinstance(M2, (tuple, list)):
        return [[M1*i for i in j] for j in M2] 
    if isinstance(M1, (tuple, list)) and isinstance(M2, (tuple, list)):
        return [[sum(map(lambda x: x[0]*x[1], zip(i,j)))
                 for j in zip(*M2)] for i in M1] 

加法和乘法实现都只用了一行代码就搞定了，注意，均没有做严格的输入参数合法性检查。乘法处理了常数乘矩阵和矩阵乘矩阵两种情况。

上面的实现只是用了一些小技巧，熟悉python的人应该很快能弄懂。主要用到了zip函数，该函数的功能就是将若干个list的元素一一对应起来，map函数相当于是一层for循环，即将某list里的元素依次执行某函数，得到一个新的list。特别注意zip(*M2)，就这么简单就能取到矩阵的每一列元素。对，就是这些，对着代码好好琢磨琢磨吧