تم الحل: احسب الفرق بين جميع مجموعات المصفوفتين

في عالم اليوم ، يعد التعامل مع البيانات وتحليلها أمرًا بالغ الأهمية لحل المشكلات المختلفة واتخاذ القرارات. تعد Python واحدة من أكثر لغات البرمجة استخدامًا ، حيث تقدم العديد من المكتبات والوظائف لتبسيط هذه المهام. تتمثل إحدى هذه المشكلات في حساب الفرق بين جميع التركيبات الممكنة لمصفوفتين. ستوفر هذه المقالة فهمًا عميقًا لكيفية التعامل مع هذه المشكلة ، وحلها خطوة بخطوة ، وإلقاء الضوء على المكتبات والوظائف المعنية. سوف نتعمق أيضًا في الموضوعات ذات الصلة لفهم عملية حل المشكلات بشكل أفضل.

لحساب الفرق لجميع مجموعات المصفوفتين ، سنستخدم عامل الامتداد أدوات مكتبة ، وتحديدا المنتج وظيفة ، والتي تساعد في توليد المنتجات الديكارتية لمدخلات iterables. علاوة على ذلك ، سوف نستخدم numpy ، وهي مكتبة شهيرة للحوسبة العلمية ، لتسهيل عمليات المصفوفة.

حل المشكلة

سنبدأ باستيراد المكتبات الضرورية ، وتهيئة مصفوفتين ، ثم نستخدم وظيفة itertools.product () لتحديد كل التركيبات الممكنة بين عناصر تلك المصفوفات. بعد ذلك ، سنحسب الفرق بين هذه المجموعات ونخزن النتائج في قائمة.

import itertools
import numpy as np

array1 = np.array([1, 2, 3])
array2 = np.array([3, 4, 5])

combinations = list(itertools.product(array1, array2))
differences = [abs(combination[0] - combination[1]) for combination in combinations]

شرح المدونة خطوة بخطوة

دعنا نفحص كل جزء من الكود بالتفصيل لفهم كيفية حساب الاختلافات لجميع المجموعات:

1. أولاً ، نقوم باستيراد المكتبات المطلوبة - itertools و numpy:

import itertools
import numpy as np

2. نقوم بإنشاء مصفوفتين متكتلتين بالعناصر التالية:

array1 = np.array([1, 2, 3])
array2 = np.array([3, 4, 5])

3. نستخدم الدالة itertools.product () للحصول على كل التركيبات الممكنة بين عناصر كلا المصفوفتين:

combinations = list(itertools.product(array1, array2))

سيكون الإخراج عبارة عن قائمة مجموعات تحتوي على مجموعات على النحو التالي:

[(1 ، 3) ، (1 ، 4) ، (1 ، 5) ، (2 ، 3) ، (2 ، 4) ، (2 ، 5) ، (3 ، 3) ، (3 ، 4) ، ( 3 ، 5)]

4. أخيرًا ، نكرر قائمة المجموعات ونحسب الفرق المطلق بين كل زوج من العناصر ، ونخزن النتائج في قائمة تسمى "الاختلافات":

differences = [abs(combination[0] - combination[1]) for combination in combinations]

قائمة الاختلافات الناتجة ستكون:

[2 ، 3 ، 4 ، 1 ، 2 ، 3 ، 0 ، 1 ، 2]

مكتبة Itertools

• مكتبة itertools هي وحدة نمطية قوية في مكتبة Python القياسية التي توفر مجموعة من الأدوات السريعة والفعالة للذاكرة للعمل مع التكرارات.
• إنه يوفر وظائف مختلفة ، مثل المنتج والتباديل والتركيبات ، والتي يمكن أن تولد أنواعًا مختلفة من ترتيبات المكرر.
• يمكن أن تساعد هذه الوظائف في حل المشكلات المعقدة بشكل أكثر كفاءة وتحسين أداء التعليمات البرمجية الخاصة بك.

مكتبة نومبي

• Numpy هي مكتبة مفتوحة المصدر شهيرة للحوسبة العلمية في بايثون.
• يوفر أدوات متنوعة للعمل مع المصفوفات والجبر الخطي وتحويل فورييه والمزيد.
• إنه يتيح عمليات حسابية رقمية أسرع ويبسط عمليات الصفيف ، مما يجعله خيارًا مناسبًا لمعالجة البيانات ومهام التحليل في Python.

الآن ، يجب أن يكون لديك فهم واضح لكيفية حساب الفرق بين جميع المجموعات الممكنة لمصفوفتين باستخدام Python ، وتحديداً أدوات itertools ومكتبات numpy. النهج المعياري لتقسيم المشكلات المعقدة إلى خطوات أبسط باستخدام مكتبات ووظائف متخصصة لا يساعد فقط في تحقيق فهم أعمق للمشكلة بل يزيد أيضًا من كفاءة الكود.