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NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

ループ

ループとは、プログラミングにおいて、条件に合致している間、複数回繰り返し実行される箇所や、その制御構造を指します

Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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numpyで作った行列の成分の比較

langhtorn

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NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

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ループとは、プログラミングにおいて、条件に合致している間、複数回繰り返し実行される箇所や、その制御構造を指します

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Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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投稿2021/01/19 14:21

編集2021/01/19 14:30

###実現したいこと
行列Pを何乗かした後に、行列のすべての値が、小数点以下6桁まで一致したところでループを終了したい。
そのうえで収束を確認したいです。
###考えた方法
1つ前のループの行列Pの積をPkに代入しておく。
小数点6桁以下を切り捨てたものを比較する。
すべて一致していたらbreakする。
※小数点6桁以下の切り捨ての部分はこちらを参考にしました。→Python 小数点以下の任意桁で切り捨て
###問題点
以下は実行結果の一部です。
行列PPkの値が一致していないのにループが終了しています。
原因を探るため比較のところを詳しく見てみると,行列PPkの成分がめちゃくちゃになっています。
どこが原因か教えてください。

Pk= [[6.30550096e-11 0.00000000e+00 0.00000000e+00 6.92307692e-01 3.07692308e-01] [0.00000000e+00 3.15275048e-11 2.10183365e-11 8.76923077e-01 1.23076923e-01] [0.00000000e+00 4.72912572e-11 3.15275048e-11 4.15384615e-01 5.84615385e-01] [0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 1.00000000e+00 0.00000000e+00] [0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 1.00000000e+00]] P= [[3.97593423e-21 0.00000000e+00 0.00000000e+00 6.92307692e-01 3.07692308e-01] [0.00000000e+00 1.98796712e-21 1.32531141e-21 8.76923077e-01 1.23076923e-01] [0.00000000e+00 2.98195067e-21 1.98796712e-21 4.15384615e-01 5.84615385e-01] [0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 1.00000000e+00 0.00000000e+00] [0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 1.00000000e+00]] k= 6 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.692307 pk= 0.692307 p= 0.307692 pk= 0.307692 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.876923 pk= 0.876923 p= 0.123076 pk= 0.123076 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.415384 pk= 0.415384 p= 0.584615 pk= 0.584615 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 1.0 pk= 1.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 0.0 pk= 0.0 p= 1.0 pk= 1.0

###コード

python

1import numpy as np 2import math 3 4#行列の入力 5P=np.zeros((5,5)) 6for i in range(5): 7 stfi=input() 8 sf_in=stfi.split() 9 sf=[float(i) for i in sf_in] 10 #print(sf) 11 P[i]=sf 12print("P=",P) 13 14#k乗を求める 15k=0 #何乗か 16lim=6 17fin=0 #終了印 10になったらループ抜ける 18Pk=np.zeros((5,5)) 19while k<100: 20 fin=0 21 #print("k=",k) 22 print("Pk=",Pk) 23 P=np.dot(P,P) 24 print("P=",P,"k=",k) 25 for i in range(5): 26 for j in range(5): 27 p=math.floor(P[i][j]*10**lim)/(10**lim) #小数点以下6桁で切り捨て 28 print("p=",p) 29 pk=math.floor(Pk[i][j]*10**lim)/(10**lim) 30 print("pk=",pk) 31 if p==pk: 32 fin+=1 33 #print("fin=",fin) 34 if fin==25: #すべての成分が一致している 35 break 36 k+=1 37 Pk=P 38 print("-------------------------------------") 39 40print("k=",k)

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langhtorn

2021/01/19 16:06

これで一致していないように見えたのが解消されました!
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回答1

0

ベストアンサー

P=np.dot(P,P)をループで回すと、2乗、4乗、8乗……となってしまいます。
これが原因で想定の答えになっていないのではないでしょうか。

また、値は小数点6桁以下切り捨てという意味では一致しているように見えます。
(例えば、6.30550096e-11は10の-11乗なので、0になります。)

投稿2021/01/19 14:43

Amakaze

総合スコア313

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langhtorn

2021/01/19 16:07

eの部分を読み違えていました。これですっきりしました。ありがとうございます。
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