Pythonでリスト同士の減算をしたい

Question

リスト同士の減算を行いたい

最終的にはansに共役勾配法の答えを格納するプログラムを作成しています．
その過程でリスト同士の減算を行いたいのですがエラーが解決できなくて困っております．
リスト同士の減算が推奨されていないのは理解していますが何かいい方法はないでしょうか．
よろしくお願いします．

発生している問題・エラーメッセージ

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-215-ef022784c545> in <module>
     11 #print(mydot(a,b))
     12 
---> 13 ans = cg(a, b, x0)
     14 #print(ans)

<ipython-input-214-3f7771f15856> in cg(a, b, x_init)
      2     x = x_init
      3 
----> 4     r0 = (b - (mydot(A,x))) #r0 = (b - np.dot(A,x))
      5     p = r0
      6     k = 0

TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'list' and 'list'

該当のソースコード

from scipy.io import mmread
import random
import numpy as np

def tenti(x):
    return [list(j) for j in [i for i in zip(*x)]]

def mydot(x, y):

    y = tenti(y)
    result = []

    for i in x:
        subresult = []
        for j in y:
            subresult.append(sum([k * m for k, m in zip(i, j)]))
        result.append(subresult)
    return result

def cg(A, b, x0):
    x = x0
    
    r0 = (b - (mydot(A,x)))

    #r0 = [e1 - e2 for e1, e2 in zip(b, (mydot(A,x)))]

    #r2 = set(b) - set(mydot(A,x))
    #r0 = list(r2)   

    r0 =
    p = r0
    k = 0
    for i in range(k < k+1):
        a = (mydot((tenti(r0)),r0)) / (mydot(mydot((tenti(p)), A),p))
        x = x + p * a
        r1 = r0 - (mydot(A*a, p))
        if np.linalg.norm(r1) < 1.0e-10:
            k = k+1
            return x
        b =  (mydot((tenti(r1)), r1)) / (mydot(tenti(r0)), r0)
        p = r1 + b * p
        r0 = r1
        k = k+1
        return x


A = mmread('bcsstm01.mtx').todense()

random.seed(1)
b = [[random.randrange(10) for i in range(48)]]

x0 = [[0]*48]

ans = cg(A, b, x0)

試したこと

setを用いてリストを処理しようと試みましたが違うエラーが出てしまいうまくいきませんでした．
何か違う方法でアドバイスいただければ幸いです．

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Python3.6.5使用
jupyter notebookで書いています
mmreadで読み込んでいるファイルは48*48の疎行列でmatrix marketから使用しているものです．

Comments

[quickquip]

[3, 2, 1, 1] - [1, 2, 2, 2]
に対して欲しい結果は
[3]か[3, 1]か[2, 0, -1, -1]か、どれでしょう?

[退会済みユーザー]

質問ありがとうございます．
[2,0,-1,-1]を出力としたいです．

[hayataka2049]

以前の質問と同じに見えるのですが、これでは解決しないのですか？
https://teratail.com/questions/203049

[Zuishin]

リスト同士の減算が推奨されていないと理解しているというのはどういう意味ですか？
どのような理解でしょう？

[退会済みユーザー]

hayataka2049様，質問ありがとうございます．
記載し忘れていましたが，リスト内包表記も試しました．
しかし，上記と同じエラーでした．
解決案があればお願いいたします．

[退会済みユーザー]

Zuishin様，質問ありがとうございます．
エラー文の日本語訳が list - listはサポートされていないのがlist型といった意味だと解釈しております．
例えると a = [1,2] - [3,4] はできないということでしたので内包表記とsetを試しましたがうまくいきませんでした．

[Zuishin]

サポートと推奨は違います。サポートされてないというのは、この場合は「標準では実装されていないので自分でやってください」の意味です。

前と同じ質問なので、そのままでは前と同じ意図の回答になります。何をどう試したか具体的なコードを書けば、前の回答でうまくいかなかった部分がわかり、具体的な回答がもらえるでしょう。

[meg_]

リスト内包表記を試したとのことですので、試したコードを追記してもらえませんか？

[退会済みユーザー]

Zuishin様，アドバイスありがとうございます．
該当ソースコード部分にコメントで試したものを書き込みました．

よろしくお願いします．

[退会済みユーザー]

meg_様コメントありがとうございます．
該当ソースコード内にコメントで試した内包表記を書き込みました．
発生しているエラーは TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'list' and 'list' となります．

[coco_bauer]

listとlistとの間の引き算("-")はサポートされていないというのですから、引き算の演算子("-")をオーバーロードして　list - list という演算ができるようにすれば解決します。

無ければ作る‼
そのために、演算子をオーバーロードする機能が用意されているのです。
がんばってください。

「Python 演算子　オーバーロード」でWeb検索すると、参考になる記事が見つかりますよ。

[退会済みユーザー]

coco_bauer様，コメントありがとうございます．
検索して試してみます．

Answer 1

追記いただいた下記方法ですと、zipの戻り値が一次元のリストであれば上手くいきます。

r0 = [e1 - e2 for e1, e2 in zip(b, (mydot(A,x)))]

想定されているのは多次元配列（リスト）同士の減算（各要素同士の引き算）だと思いますので、工夫が必要です。
独自の関数を定義してください。

※r0 = (b - (mydot(A,x)))　の中の変数Aは何を指していますか？

Comments

[退会済みユーザー]

回答ありがとうございます．
考えてみます．

すみませんタイプミスです．A = mmread('bcsstm01.mtx').todense()が正しいので修正します．

[退会済みユーザー]

いただいた関数を元に試行錯誤した結果減算自体はできているようなのですが，欲しい結果[[2, 9, 1, 4, 1, 7, 7, 7, 6, 3, 1, 7, ・・・　という答えが[[[matrix([[2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2.,
2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2.,
2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2., 2.]]), matrix([[9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9.,
9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9.,
9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9., 9.]]),・・・
といったように大量に出力されてしまいました．
お手数おかけしますが追加のヒントをいただけないでしょうか．

また，関数は下記のように変更しています．

def genzan(x,y):

result = []

for i in x:
subresult = []
for j in y:
subresult.append([e1 - e2 for e1,e2 in zip(i,j)])
result.append(subresult)
return result

[meg_]

上記関数 genzan ですと、行列Xと行列Yの各行同士の減算をしています。
2×2の行列だとすると、Xの1行目とYの1行目・Xの1行目とＹの2行目・Xの２行目とYの1行目・Xの2行目とYの2行目と4回計算します。そのため出力も4個(2×2）となります。

Xのｎ行目とYのn行目同士を単純に引き算したいなら、
for i ,j in zip(x, y):
result.append([e1 - e2 for e1,e2 in zip(i,j)])
で良いです。

[退会済みユーザー]

定数をgenzanにのみ投げたところ通ったのでgenzanの問題ではなく，mydotが戻り値を二次元で返しているため同じ数値が多量に格納されていたみたいです．
ありがとうございました．減算問題はうまくいったためベストアンサーにさせていただきます．