Python - 数学 - ベクトル - ベクトルの和とスカラーとの積の組み合わせ - スカラーとベクトルの積とベクトルの和に対する分配則

行列プログラマー
原著

開発環境

• macOS Sierra - Apple (OS)
• Emacs (Text Editor)
• Python 3.6 (プログラミング言語)

行列プログラマー(Philip N. Klein (著)、 松田 晃一 (翻訳)、 弓林 司 (翻訳)、 脇本 佑紀 (翻訳)、 中田 洋 (翻訳)、 齋藤 大吾 (翻訳)、オライリージャパン)の1章(ベクトル)、2.6(ベクトルの和とスカラーとの積の組み合わせ)、2.6.2(スカラーとベクトルの積とベクトルの和に対する分配則)、問題2.6.6を取り組んでみる。

問題2.6.6

コード(Emacs)

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

# (a + b)u
# = [(a + b) * x for x in u]
# = [a * x + b * x for x in u]
# = au + bu


def addn(v, w):
    return [a + w[i] for i, a in enumerate(v)]


def muln(v, w):
    return [a * w[i] for i, a in enumerate(v)]


def scalar_vector_mult(alpha, v):
    return [alpha * x for x in v]

import unittest


class Test(unittest.TestCase):

    def setUp(self):
        self.f = lambda a, b, u: scalar_vector_mult(a + b, u)
        self.g = lambda a, b, u: addn(scalar_vector_mult(a, u),
                                      scalar_vector_mult(b, u))

    def tearDown(self):
        pass

    def test_1(self):
        self.assertEqual(self.f(5, 10, []), self.g(5, 10, []))

    def test_2(self):
        self.assertEqual(self.f(5, 10, [1]), self.g(5, 10, [1]))

    def test_3(self):
        import random
        a = random.randrange(100)
        b = random.randrange(100)
        u = list(range(random.randrange(100)))
        random.shuffle(u)
        self.assertEqual(self.f(a, b, u), self.g(a, b, u))

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

入出力結果(Terminal, IPython)

$ ./sample6_6.py -v
test_1 (__main__.Test) ... ok
test_2 (__main__.Test) ... ok
test_3 (__main__.Test) ... ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.006s

OK
$