numpyを使って２つのベクトルの成す角を求める。

２つのベクトルの成す角を求めたい。

ベクトルの内積を学習すると、必ず出てくるのが２つのベクトルの成す角を求める演習問題です。
今回はこの定番の演習問題をPythonを使って解いてみたいと思います。

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まず２つのベクトルのインプットできる状態にする。

コード内でベクトルを決めてしまうのではなく、入力待ちの状態にすることにします。

import numpy as np

a = list(map(int, input().split()))
b = list(map(int, input().split()))
A = np.array(a)
B = np.array(b)

内積を計算。

今回はnumpyを使ってしまいましょう。(;^_^A

x = np.inner(A,B)
print(x)

各ベクトルの長さを計算。

これもnumpyを使えばあっという間ですね。

s = np.linalg.norm(A)
t = np.linalg.norm(B)
print(s)
print(t)

２つのベクトルの成す角を求める。

あとは、逆三角関数arccosを使えばおしまい。

theta = np.arccos(x/(s*t))
print(theta)

コサイン類似度

余談ですが、ベクトル間の類似度を求める時には以下のコサイン類似度がよく用いられます。

def similarity(A,B):
    return x/(s*t)
print(similarity(A,B))