Python - 数学 - ベクトル - 辞書によるベクトルの表現(ベクトルの反転、ベクトルの和、差の可逆性)

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)、2.7(辞書によるベクトルの表現)、2.7.4(ベクトルの反転、ベクトルの和、差の可逆性)、クイズ 2.7.5を取り組んでみる。

クイズ 2.7.5

コード(Emacs)

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

import unittest


class Vector:

    def __init__(self, labels, function):
        self.D = labels
        self.f = function


def zero_vector(D):
    labels = D
    function = {k: 0 for k in labels}
    return Vector(labels, function)


def get_item(v, d):
    return v.f.get(d, 0)


def scalar_mul(v, alpha):
    return Vector(v.D, {d: x * alpha for d, x in v.f.items()})


def add(u, v):
    D = u.D | v.D
    return Vector(D, {d: get_item(u, d) + get_item(v, d) for d in D
                      if (get_item(u, d) + get_item(v, d)) != 0})


def neg(v):
    return Vector(v.D, {d: -1 * get_item(v, d) for d in v.D})


class Test(unittest.TestCase):

    def setUp(self):
        self.v = Vector({'A', 'B', 'C', 'D'}, {'A': 1, 'B': 2, 'C': 10})

    def tearDown(self):
        pass

    def test_0(self):
        self.assertEqual(neg(Vector(set(), {})).f, {})

    def test_1(self):
        self.assertEqual(neg(Vector({'A'}, {'A': 1})).f, {'A': -1})

    def test_v(self):
        self.assertEqual(neg(self.v).f, {'A': -1, 'B': -2, 'C': -10, 'D': 0})

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

入出力結果(Terminal, IPython)

$ ./sample7_5.py -v
test_0 (__main__.Test) ... ok
test_1 (__main__.Test) ... ok
test_v (__main__.Test) ... ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.000s

OK
$