source: sage/matrix/matrix_space.py @ 6509:3bf717cf9b9d

Revision 6509:3bf717cf9b9d, 25.1 KB checked in by Robert Bradshaw <robertwb@…>, 6 years ago (diff)

merge with latest release
Line 
1r"""
2Matrix Spaces.
3
4You can create any space $\text{Mat}_{n\times m}(R)$ of either dense
5or sparse matrices with given number of rows and columns over any
6commutative or noncommutative ring.
7
8EXAMPLES:
9    sage: MS = MatrixSpace(QQ,6,6,sparse=True); MS
10    Full MatrixSpace of 6 by 6 sparse matrices over Rational Field
11    sage: MS.base_ring()
12    Rational Field
13    sage: MS = MatrixSpace(ZZ,3,5,sparse=False); MS
14    Full MatrixSpace of 3 by 5 dense matrices over Integer Ring
15
16TESTS:
17    sage: matrix(RR,2,2,sparse=True)
18    [0.000000000000000 0.000000000000000]
19    [0.000000000000000 0.000000000000000]
20    sage: matrix(GF(11),2,2,sparse=True)
21    [0 0]
22    [0 0]
23"""
24
25# System imports
26import types
27import random
28import weakref
29
30# SAGE matrix imports
31import matrix
32import matrix_generic_dense
33import matrix_generic_sparse
34
35import matrix_modn_dense
36import matrix_modn_sparse
37
38import matrix_mod2_dense
39#import matrix_mod2_sparse
40
41import matrix_integer_dense
42import matrix_integer_sparse
43
44import matrix_rational_dense
45import matrix_rational_sparse
46
47import matrix_mpolynomial_dense
48
49#import padics.matrix_padic_capped_relative_dense
50
51## import matrix_cyclo_dense
52## import matrix_cyclo_sparse
53
54
55# IMPORTANT - these two guys get imported below only later
56# since they currently force numpy to import, which takes
57# a *long* time.
58#import matrix_real_double_dense
59#import matrix_complex_double_dense
60
61import sage.groups.matrix_gps.matrix_group_element
62
63
64# SAGE imports
65import sage.structure.parent_gens as parent_gens
66import sage.rings.ring as ring
67import sage.rings.rational_field as rational_field
68import sage.rings.integer_ring as integer_ring
69import sage.rings.integer as integer
70import sage.rings.field as field
71import sage.rings.finite_field as finite_field
72import sage.rings.principal_ideal_domain as principal_ideal_domain
73import sage.rings.integral_domain as integral_domain
74import sage.rings.number_field.all
75import sage.rings.integer_mod_ring
76import sage.rings.polynomial.multi_polynomial_ring_generic
77import sage.rings.padics.padic_ring_capped_relative
78import sage.misc.latex as latex
79#import sage.rings.real_double as real_double
80
81import sage.modules.free_module_element
82import sage.modules.free_module
83
84from sage.structure.sequence import Sequence
85
86def is_MatrixSpace(x):
87    """
88    returns true if self is an instance of MatrixSpace
89    returns false if self is not an instance of MatrixSpace
90
91    EXAMPLES:
92        sage: MS = MatrixSpace(QQ,2)
93        sage: A = MS.random_element()
94        sage: is_MatrixSpace(MS)
95        True
96        sage: is_MatrixSpace(A)
97        False
98        sage: is_MatrixSpace(5)
99        False
100    """
101
102    return isinstance(x, MatrixSpace_generic)
103
104_cache = {}
105def MatrixSpace(base_ring, nrows, ncols=None, sparse=False):
106    """
107    Create with the command
108
109          MatrixSpace(base_ring , nrows [, ncols] [, sparse])
110
111    The default value of the optional argument sparse is False.
112    The default value of the optional argument ncols is nrows.
113
114    INPUT:
115         base_ring -- a ring
116         nrows -- int, the number of rows
117         ncols -- (default nrows) int, the number of columns
118         sparse -- (default false) whether or not matrices are given
119                   a sparse representation
120    OUTPUT:
121        The unique space of all nrows x ncols matrices over base_ring.
122
123    EXAMPLES:
124        sage: MS = MatrixSpace(RationalField(),2)
125        sage: MS.base_ring()
126        Rational Field
127        sage: MS.dimension()
128        4
129        sage: MS.dims()
130        (2, 2)
131        sage: B = MS.basis()
132        sage: B
133        [
134        [1 0]
135        [0 0],
136        [0 1]
137        [0 0],
138        [0 0]
139        [1 0],
140        [0 0]
141        [0 1]
142        ]
143        sage: B[0]
144        [1 0]
145        [0 0]
146        sage: B[1]
147        [0 1]
148        [0 0]
149        sage: B[2]
150        [0 0]
151        [1 0]
152        sage: B[3]
153        [0 0]
154        [0 1]
155        sage: A = MS.matrix([1,2,3,4])
156        sage: A
157        [1 2]
158        [3 4]
159        sage: MS2 = MatrixSpace(RationalField(),2,3)
160        sage: B = MS2.matrix([1,2,3,4,5,6])
161        sage: A*B
162        [ 9 12 15]
163        [19 26 33]
164
165        sage: M = MatrixSpace(ZZ, 10)
166        sage: M
167        Full MatrixSpace of 10 by 10 dense matrices over Integer Ring
168        sage: loads(M.dumps()) == M
169        True
170
171    """
172    if not sage.rings.ring.is_Ring(base_ring):
173        raise TypeError, "base_ring (=%s) must be a ring"%base_ring
174   
175    if ncols is None: ncols = nrows
176    nrows = int(nrows); ncols = int(ncols); sparse=bool(sparse)
177    key = (base_ring, nrows, ncols, sparse)
178    if _cache.has_key(key):
179        M = _cache[key]()
180        if not M is None: return M
181
182    M = MatrixSpace_generic(base_ring, nrows, ncols, sparse)
183
184    _cache[key] = weakref.ref(M)
185    return M
186
187
188   
189class MatrixSpace_generic(parent_gens.ParentWithGens):
190    """
191    The space of all nrows x ncols matrices over base_ring.
192
193    EXAMPLES:
194        sage: MatrixSpace(ZZ,10,5)
195        Full MatrixSpace of 10 by 5 dense matrices over Integer Ring
196        sage: MatrixSpace(ZZ,10,2^33)
197        Traceback (most recent call last):                                   # 32-bit
198        ...                                                                  # 32-bit
199        ValueError: number of rows and columns must be less than 2^32 (on a 32-bit computer -- use a 64-bit computer for bigger matrices)    # 32-bit
200        Full MatrixSpace of 10 by 8589934592 dense matrices over Integer Ring   # 64-bit
201    """
202    def __init__(self,  base_ring,             
203                        nrows, 
204                        ncols=None, 
205                        sparse=False):
206        parent_gens.ParentWithGens.__init__(self, base_ring)
207        if not isinstance(base_ring, ring.Ring):
208            raise TypeError, "base_ring must be a ring"
209        if ncols == None: ncols = nrows
210        nrows = int(nrows)
211        ncols = int(ncols)
212        if nrows < 0:
213            raise ArithmeticError, "nrows must be nonnegative"
214        if ncols < 0:
215            raise ArithmeticError, "ncols must be nonnegative"
216
217        if sage.misc.misc.is_64bit():
218            if nrows >= 2**64 or ncols >= 2**64:
219                raise ValueError, "number of rows and columns must be less than 2^64"
220        else:
221            if nrows >= 2**32 or ncols >= 2**32:
222                raise ValueError, "number of rows and columns must be less than 2^32 (on a 32-bit computer -- use a 64-bit computer for bigger matrices)"
223           
224        self.__nrows = nrows
225        self.__is_sparse = sparse
226        if ncols == None:
227            self.__ncols = nrows
228        else:
229            self.__ncols = ncols
230        self.__matrix_class = self._get_matrix_class()
231
232    def __reduce__(self):
233        """
234        EXAMPLES:
235            sage: A = Mat(ZZ,5,7,sparse=True)
236            sage: A
237            Full MatrixSpace of 5 by 7 sparse matrices over Integer Ring
238            sage: loads(dumps(A)) == A
239            True       
240        """
241        return MatrixSpace, (self.base_ring(), self.__nrows, self.__ncols, self.__is_sparse)
242
243    def __call__(self, entries=0, coerce=True, copy=True):
244        """
245        EXAMPLES:
246            sage: k = GF(7); G = MatrixGroup([matrix(k,2,[1,1,0,1]), matrix(k,2,[1,0,0,2])])
247            sage: g = G.0
248            sage: MatrixSpace(k,2)(g)
249            [1 1]
250            [0 1]
251        """
252        if entries is None:
253            entries = 0
254
255        if entries == 0 and hasattr(self, '__zero_matrix'):
256            return self.zero_matrix()
257       
258        if isinstance(entries, list) and len(entries) > 0 and \
259           sage.modules.free_module_element.is_FreeModuleElement(entries[0]):
260            if self.__is_sparse:
261                e = {}
262                zero = self.base_ring()(0)
263                for i in xrange(len(entries)):
264                    for j, x in entries[i].iteritems():
265                        if x != zero:
266                            e[(i,j)] = x
267                entries = e
268            else:
269                entries = sum([v.list() for v in entries],[])
270        if not self.__is_sparse and isinstance(entries, dict):
271            entries = dict_to_list(entries, self.__nrows, self.__ncols)
272            coerce = True
273            copy = False
274        elif self.__is_sparse and isinstance(entries, (list, tuple)):
275            entries = list_to_dict(entries, self.__nrows, self.__ncols)
276            coerce = True
277            copy = False
278        elif sage.groups.matrix_gps.matrix_group_element.is_MatrixGroupElement(entries):
279            return self(entries.matrix(), copy=False)
280        return self.matrix(entries, copy=copy, coerce=coerce)
281
282    def change_ring(self, R):
283        """
284        Return matrix space over R with otherwise same parameters as self.
285       
286        INPUT:
287            R -- ring
288
289        OUTPUT:
290            a matrix space
291
292        EXAMPLES:
293            sage: Mat(QQ,3,5).change_ring(GF(7))
294            Full MatrixSpace of 3 by 5 dense matrices over Finite Field of size 7       
295        """
296        try:
297            return self.__change_ring[R]
298        except AttributeError:
299            self.__change_ring = {}
300        except KeyError:
301            pass
302        M = MatrixSpace(R, self.__nrows, self.__ncols, self.__is_sparse)
303        self.__change_ring[R] = M
304        return M
305
306    def base_extend(self, R):
307        """
308        Return base extension of this matrix space to R.
309
310       
311        INPUT:
312            R -- ring
313
314        OUTPUT:
315            a matrix space
316
317        EXAMPLES:
318            sage: Mat(ZZ,3,5).base_extend(QQ)
319            Full MatrixSpace of 3 by 5 dense matrices over Rational Field
320            sage: Mat(QQ,3,5).base_extend(GF(7))
321            Traceback (most recent call last):
322            ...
323            TypeError: no base extension defined       
324        """
325        if R.has_coerce_map_from(self.base_ring()):
326            return self.change_ring(R)
327        raise TypeError, "no base extension defined"
328       
329    def construction(self):
330        from sage.categories.pushout import MatrixFunctor
331        return MatrixFunctor(self.__nrows, self.__ncols), self.base_ring()
332
333    def _coerce_impl(self, x):
334        """
335        EXAMPLES:
336            sage: MS1 = MatrixSpace(QQ,3)
337            sage: MS2 = MatrixSpace(ZZ,4,5,true)
338            sage: A = MS1(range(9))
339            sage: D = MS2(range(20))
340            sage: MS1._coerce_(A)
341            [0 1 2]
342            [3 4 5]
343            [6 7 8]
344            sage: MS2._coerce_(D)
345            [ 0  1  2  3  4]
346            [ 5  6  7  8  9]
347            [10 11 12 13 14]
348            [15 16 17 18 19]       
349        """
350        if isinstance(x, matrix.Matrix):
351            if self.is_sparse() and x.is_dense():
352                raise TypeError, "cannot coerce dense matrix into sparse space for arithmetic"
353            if x.nrows() == self.nrows() and x.ncols() == self.ncols():
354                if self.base_ring().has_coerce_map_from(x.base_ring()):
355                    return self(x)
356                raise TypeError, "no canonical coercion"
357        return self._coerce_try(x, self.base_ring())
358
359    def __cmp__(self, other):
360        """
361        Compare this matrix space with other.  Sparse and dense matrix
362        spaces with otherwise the same parameters are considered
363        equal.
364
365        If other is not a matrix space, return something arbitrary but
366        deterministic.  Otherwise, compare based on base ring, then on
367        number of rows and columns.
368       
369        EXAMPLES:
370            sage: Mat(ZZ,1000) == Mat(QQ,1000)
371            False
372            sage: Mat(ZZ,10) == Mat(ZZ,10)
373            True
374            sage: Mat(ZZ,10, sparse=False) == Mat(ZZ,10, sparse=True)
375            True           
376        """
377        if isinstance(other, MatrixSpace_generic):
378            return cmp((self.base_ring(), self.__nrows, self.__ncols),
379                       (other.base_ring(), other.__nrows, other.__ncols))
380        return cmp(type(self), type(other))
381       
382    def _repr_(self):
383        """
384        Returns the string representation of a MatrixSpace
385   
386        EXAMPLES:
387            sage: MS = MatrixSpace(ZZ,2,4,true)
388            sage: repr(MS)
389            'Full MatrixSpace of 2 by 4 sparse matrices over Integer Ring'
390            sage: MS
391            Full MatrixSpace of 2 by 4 sparse matrices over Integer Ring
392        """
393        if self.is_sparse():
394            s = "sparse"
395        else:
396            s = "dense"
397        return "Full MatrixSpace of %s by %s %s matrices over %s"%(
398                    self.__nrows, self.__ncols, s, self.base_ring())
399
400    def _latex_(self):
401        r"""
402        Returns the latex representation of a MatrixSpace
403   
404        EXAMPLES:
405            sage: MS3 = MatrixSpace(QQ,6,6,true)
406            sage: latex(MS3)
407            \mbox{\rm Mat}_{6\times 6}(\mathbf{Q})
408        """
409        return "\\mbox{\\rm Mat}_{%s\\times %s}(%s)"%(self.nrows(), self.ncols(),
410                                                      latex.latex(self.base_ring()))
411         
412    def _get_matrix_class(self):
413        """
414        Returns the class of self
415
416        EXAMPLES:
417            sage: MS1 = MatrixSpace(QQ,4)
418            sage: MS2 = MatrixSpace(ZZ,4,5,true)
419            sage: MS1._get_matrix_class()
420            <type 'sage.matrix.matrix_rational_dense.Matrix_rational_dense'>
421            sage: MS2._get_matrix_class()
422            <type 'sage.matrix.matrix_integer_sparse.Matrix_integer_sparse'>
423        """
424        R = self.base_ring()
425        if self.is_dense():
426            if sage.rings.integer_ring.is_IntegerRing(R):
427                return matrix_integer_dense.Matrix_integer_dense
428            elif sage.rings.rational_field.is_RationalField(R):
429                return matrix_rational_dense.Matrix_rational_dense
430            elif R==sage.rings.real_double.RDF:
431                import matrix_real_double_dense
432                return matrix_real_double_dense.Matrix_real_double_dense
433            elif R==sage.rings.complex_double.CDF:
434                import matrix_complex_double_dense
435                return matrix_complex_double_dense.Matrix_complex_double_dense
436            elif sage.rings.integer_mod_ring.is_IntegerModRing(R) and R.order() < matrix_modn_dense.MAX_MODULUS:
437                if R.order() == 2:
438                    return matrix_mod2_dense.Matrix_mod2_dense
439                return matrix_modn_dense.Matrix_modn_dense
440            elif sage.rings.polynomial.multi_polynomial_ring_generic.is_MPolynomialRing(R) and R.base_ring().is_field():
441                return matrix_mpolynomial_dense.Matrix_mpolynomial_dense
442            #elif isinstance(R, sage.rings.padics.padic_ring_capped_relative.pAdicRingCappedRelative):
443            #    return padics.matrix_padic_capped_relative_dense
444            # the default           
445            return matrix_generic_dense.Matrix_generic_dense
446       
447        else:           
448            if sage.rings.integer_mod_ring.is_IntegerModRing(R) and R.order() < matrix_modn_sparse.MAX_MODULUS:
449                return matrix_modn_sparse.Matrix_modn_sparse
450            elif sage.rings.rational_field.is_RationalField(R):
451                return matrix_rational_sparse.Matrix_rational_sparse
452            elif sage.rings.integer_ring.is_IntegerRing(R):
453                return matrix_integer_sparse.Matrix_integer_sparse
454            # the default
455            return matrix_generic_sparse.Matrix_generic_sparse
456           
457       
458    def basis(self):
459        """
460        Returns a basis for this matrix space.
461       
462        WARNING: This will of course compute every generator of this
463        matrix space.  So for large matrices, this could take a long
464        time, waste a massive amount of memory (for dense matrices),
465        and is likely not very useful.  Don't use this on large matrix
466        spaces.
467
468        EXAMPLES:
469            sage: Mat(ZZ,2,2).basis()
470            [
471            [1 0]
472            [0 0],
473            [0 1]
474            [0 0],
475            [0 0]
476            [1 0],
477            [0 0]
478            [0 1]
479            ]
480        """
481        v = [self.zero_matrix() for _ in range(self.dimension())]
482        one = self.base_ring()(1)
483        i = 0
484        for r in range(self.__nrows):
485            for c in range(self.__ncols):
486                v[i][r,c] = one
487                v[i].set_immutable()
488                i += 1
489        return Sequence(v, universe=self, check=False, immutable=True, cr=True)
490
491    def dimension(self):
492        """
493        Returns (m rows) * (n cols) of self as Integer
494   
495        EXAMPLES:
496            sage: MS = MatrixSpace(ZZ,4,6)
497            sage: u = MS.dimension()
498            sage: u - 24 == 0
499            True
500        """
501        return self.__nrows * self.__ncols
502   
503    def dims(self):
504        """
505        Returns (m row, n col) representation of self dimension
506       
507        EXAMPLES:
508            sage: MS = MatrixSpace(ZZ,4,6)
509            sage: MS.dims()
510            (4, 6)
511        """
512        return (self.__nrows, self.__ncols)
513       
514    def identity_matrix(self):
515        """
516        Create an identity matrix in self.  (Must be a space of square matrices).
517   
518        EXAMPLES:
519            sage: MS1 = MatrixSpace(ZZ,4)
520            sage: MS2 = MatrixSpace(QQ,3,4)
521            sage: I = MS1.identity_matrix()
522            sage: I
523            [1 0 0 0]
524            [0 1 0 0]
525            [0 0 1 0]
526            [0 0 0 1]
527            sage: Er = MS2.identity_matrix()
528            Traceback (most recent call last):
529            ...
530            TypeError: self must be a space of square matrices
531        """
532        if self.__nrows != self.__ncols:
533            raise TypeError, "self must be a space of square matrices"
534        A = self(0)
535        for i in xrange(self.__nrows):
536            A[i,i] = 1
537        return A
538       
539    def is_dense(self):
540        """
541        Returns True if matrices in self are dense and False otherwise.
542
543        EXAMPLES:
544            sage: Mat(RDF,2,3).is_sparse()
545            False
546            sage: Mat(RR,123456,22,sparse=True).is_sparse()
547            True       
548        """
549        return not self.__is_sparse
550       
551    def is_sparse(self):
552        """
553        Returns True if matrices in self are sparse and False otherwise.
554
555        EXAMPLES:
556            sage: Mat(GF(2011),10000).is_sparse()
557            False
558            sage: Mat(GF(2011),10000,sparse=True).is_sparse()
559            True       
560        """
561        return self.__is_sparse
562
563    def gen(self, n):
564        """
565        Return the n-th generator of this matrix space.
566
567        This doesn't compute all basis matrices, so it is reasonably intelligent.
568
569        EXAMPLES:
570            sage: M = Mat(GF(7),10000,5); M.ngens()
571            50000
572            sage: a = M.10
573            sage: a[:4]
574            [0 0 0 0 0]
575            [0 0 0 0 0]
576            [1 0 0 0 0]
577            [0 0 0 0 0]       
578        """
579        if hasattr(self, '__basis'):
580            return self.__basis[n]
581        r = n // self.__ncols
582        c = n - (r * self.__ncols)
583        z = self.zero_matrix()
584        z[r,c] = 1
585        return z
586
587    def zero_matrix(self):
588        """
589        Return the zero matrix.
590        """
591        try:
592            z = self.__zero_matrix
593        except AttributeError:
594            z = self(0)
595            self.__zero_matrix = z
596        return z.__copy__()
597   
598    def ngens(self):
599        """
600        Return the number of generators of this matrix space, which is the number
601        of entries in the matrices in this space.
602
603        EXAMPLES:
604            sage: M = Mat(GF(7),100,200); M.ngens()
605            20000       
606        """
607        return self.dimension()
608 
609    def matrix(self, x=0, coerce=True, copy=True):
610        """
611        Create a matrix in self.  The entries can be specified either
612        as a single list of length nrows*ncols, or as a list of
613        lists.
614
615        EXAMPLES:
616            sage: M = MatrixSpace(ZZ, 2)
617            sage: M.matrix([[1,0],[0,-1]])
618            [ 1  0]
619            [ 0 -1]
620            sage: M.matrix([1,0,0,-1])
621            [ 1  0]
622            [ 0 -1]
623        """
624        if isinstance(x, (types.GeneratorType, xrange)):
625            x = list(x)
626        elif isinstance(x, (int, integer.Integer)) and x==1:
627            return self.identity_matrix()
628        if matrix.is_Matrix(x):
629            if x.parent() is self:
630                if x.is_immutable():
631                    return x
632                else:
633                    return x.copy()
634            x = x.list()
635        if isinstance(x, list) and len(x) > 0:
636            if isinstance(x[0], list):
637                x = sum(x,[])
638            elif hasattr(x[0], "is_vector"): # TODO: is this the best way to test that?
639                e = []
640                for v in x:
641                    e = e + v.list()
642                copy = False # deep copy?
643                x = e
644            elif isinstance(x[0], tuple):
645                x = list(sum(x,()))
646        return self.__matrix_class(self, entries=x, copy=copy, coerce=coerce) 
647     
648    def matrix_space(self, nrows=None, ncols=None, sparse=False):
649        """
650        Return the matrix space with given number of rows, columns and
651        sparcity over the same base ring as self, and defaults the
652        same as self.
653
654        EXAMPLES:
655            sage: M = Mat(GF(7),100,200)
656            sage: M.matrix_space(5000)
657            Full MatrixSpace of 5000 by 200 dense matrices over Finite Field of size 7
658            sage: M.matrix_space(ncols=5000)
659            Full MatrixSpace of 100 by 5000 dense matrices over Finite Field of size 7
660            sage: M.matrix_space(sparse=True)
661            Full MatrixSpace of 100 by 200 sparse matrices over Finite Field of size 7       
662        """
663        if nrows is None:
664            nrows = self.__nrows
665        if ncols is None:
666            ncols = self.__ncols
667        return MatrixSpace(self.base_ring(), nrows, ncols, 
668                        sparse=sparse)
669 
670    def ncols(self):
671        """
672        Return the number of columns of matrices in this space.
673
674        EXAMPLES:
675            sage: M = Mat(ZZ['x'],200000,500000,sparse=True)
676            sage: M.ncols()
677            500000       
678        """
679        return self.__ncols
680       
681    def nrows(self):
682        """
683        Return the number of rows of matrices in this space.
684
685        EXAMPLES:
686            sage: M = Mat(ZZ,200000,500000)
687            sage: M.nrows()
688            200000       
689        """
690        return self.__nrows
691
692    def row_space(self):
693        """
694        Return the module spanned by all rows of matrices in this matrix space.
695        This is a free module of rank the number of rows.  It will be sparse
696        or dense as this matrix space is sparse or dense.
697
698        EXAMPLES:
699            sage: M = Mat(ZZ,20,5,sparse=False); M.row_space()
700            Ambient free module of rank 5 over the principal ideal domain Integer Ring       
701        """
702        try:
703            return self.__row_space
704        except AttributeError:
705            self.__row_space = sage.modules.free_module.FreeModule(self.base_ring(),
706                                                self.ncols(), sparse=self.is_sparse())
707            return self.__row_space
708   
709    def column_space(self):
710        """
711        Return the module spanned by all columns of matrices in this matrix space.
712        This is a free module of rank the number of columns.  It will be sparse
713        or dense as this matrix space is sparse or dense.
714
715        EXAMPLES:
716            sage: M = Mat(GF(9,'a'),20,5,sparse=True); M.column_space()
717            Sparse vector space of dimension 20 over Finite Field in a of size 3^2       
718        """
719        try:
720            return self.__column_space
721        except AttributeError:
722            self.__column_space = sage.modules.free_module.FreeModule(self.base_ring(), self.nrows(),
723                                                                   sparse=self.is_sparse())
724            return self.__column_space
725
726    def random_element(self, density=1, *args, **kwds):
727        """
728        INPUT:
729            density -- integer (default: 1) rough measure of the proportion of nonzero
730                       entries in the random matrix
731            *args, **kwds -- rest of parameters may be passed to the random_element function
732                   of the base ring. ("may be", since this function calls the randomize
733                   function on the zero matrix, which need not call the random_element function
734                   of the base ring at all in general.)
735
736        EXAMPLES:
737            sage: Mat(ZZ,2,5).random_element()                # random output
738            [-1 -1  0 -2  0]
739            [ 0 -1  2 -1 -1]
740            sage: Mat(QQ,2,5).random_element(density=0.5)        # random output
741            [-1/2    0 -1/2  1/2    0]
742            [   0    0   -1    0    0]
743            sage: Mat(QQ,3,sparse=True).random_element()      # random output
744            [  1   2   1]
745            [  0   1  -3]
746            [1/2  -1   0]
747            sage: Mat(GF(9,'a'),3,sparse=True).random_element()   # random output
748            [      a   a + 1       0]
749            [    2*a 2*a + 1   a + 2]
750            [      1       0       1]       
751        """
752        Z = self.zero_matrix()
753        Z.randomize(density, *args, **kwds)
754        return Z
755
756_random = 1
757
758def dict_to_list(entries, nrows, ncols):
759    v = [0]*(nrows*ncols)
760    for ij, y in entries:
761        i,j = ij
762        v[i*ncols + j] = y
763    return v
764
765def list_to_dict(entries, nrows, ncols):
766    d = {}
767    if ncols == 0 or nrows == 0:
768        return d
769    for i in range(len(entries)):
770        x = entries[i]
771        if x != 0:
772            col = i % ncols
773            row = i // ncols
774            d[(row,col)] = x
775    return d
776       
777   
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.