Python代码效率

Question

这个程序测试一个矩阵是否是单位矩阵。

我已经将我的代码粘贴在下面，并想知道如何优化此代码的效率。我也是python编程的新手，有没有内置的函数可以解决这个问题呢？

    def is_identity_matrix(test):
    if (test == []):
        return False
    i = 0
    while (i < len(test)):
        if (len(test[i]) == len(test)):
            j = 0
            while(j < len(test[i])):
                if (j != i):
                    if(test[i][j] != 0):
                        return False
                else:
                    if(test[i][j] != 1):
                        return False
                if(j == (len(test[i]) - 1)):
                    break
                j += 1
            if(i == (len(test) - 1)):
                break
            i += 1
        else:
            return False
    if(i == j and i == (len(test) - 1)):
        return True

# Test Cases:

matrix1 = [[1,0,0,0],
           [0,1,0,0],
           [0,0,1,0],
           [0,0,0,1]]
print is_identity_matrix(matrix1)
#>>>True

matrix2 = [[1,0,0],
           [0,1,0],
           [0,0,0]]

print is_identity_matrix(matrix2)
#>>>False

matrix3 = [[2,0,0],
           [0,2,0],
           [0,0,2]]

print is_identity_matrix(matrix3)
#>>>False

matrix4 = [[1,0,0,0],
           [0,1,1,0],
           [0,0,0,1]]

print is_identity_matrix(matrix4)
#>>>False

matrix5 = [[1,0,0,0,0,0,0,0,0]]

print is_identity_matrix(matrix5)
#>>>False

matrix6 = [[1,0,0,0],  
           [0,1,0,2],  
           [0,0,1,0],  
           [0,0,0,1]]

print is_identity_matrix(matrix6)
#>>>False

Answer 1

def is_identity_matrix(listoflist):
    return all(val == (x == y) 
        for y, row in enumerate(listoflist)  
            for x, val in enumerate(row))

(不过，这不会检查矩阵是否为正方形，如果是空列表，则返回True )

说明:在all中，我们有一个带有嵌套循环的生成器表达式，其中val循环遍历矩阵中的每个值。x == y在对角线上的计算结果为True，在其他位置的计算结果为False。在Python中，True == 1和False == 0，所以你可以比较val == (x == y)。括号很重要：val == x == y将是一个与val == x and x == y等效的链式比较

Answer 2

我会使用numpy

(np.array(matrix1) == np.identity(len(matrix1))).all()

当然，如果您首先将matrix1存储为numpy数组，以避免转换，效果会更好。

Answer 3

乘以全一向量，并检查结果是否相同