在代数问题中，矩阵是必不可少的工具，<code>manim中提供了一套展示矩阵（Matrix）的模块，

专门用于在动画中显示矩阵格式的数据。

关于矩阵的类主要有4个：

• Matrix：通用的矩阵
• IntegerMatrix：元素是整数的矩阵
• DecimalMatrix：元素包含小数的矩阵
• MobjectMatrix：元素可以是图形的矩阵

其实IntegerMatrix，DecimalMatrix，MobjectMatrix都是继承自Matrix的，

只要掌握了Matrix即可，其他几个不过是Matrix的特殊情况。

<code>Matrix系列在manim各个模块中的位置大致如上图中所示。

1. 主要参数

参数基本都是为了控制矩阵的显示样式。

总的来看，这些参数是对矩阵3个部分的设置，矩阵背景，矩阵元素和矩阵的括弧。

2. 主要方法

Matrix提供了几个方法让我们可以动态的控制矩阵的展示效果。

3. 使用示例

下面演示如何使用上面主要参数和主要方法。

3.1. 矩阵元素行列间隔

参数v_buff和h_buff可以调节矩阵元素的行间隔和列间隔。

m = Matrix(data, v_buff=2)

m = Matrix(data, h_buff=2)

3.2. 矩阵元素与括弧间隔

矩阵中的元素与括弧之间的设置使用参数<code>bracket_h_buff和bracket_v_buff。

m = Matrix(data, bracket_h_buff=1.5)

m = Matrix(data, bracket_v_buff=1.5)

3.3. 括弧的类型

括弧的类型默认是中括号<code>[]，也可以调整为小括号和大括号，甚至左右使用不同的括号。

m = Matrix(

data,

left_bracket="(",code>

right_bracket="]",code>

)

m = Matrix(

data,

right_bracket=")",code>

left_bracket="\{",code>

)

m = Matrix(

data,

left_bracket="[",code>

right_bracket="\}",code>

)

3.4. 矩阵背景

矩阵和其中元素的背景是黑色的，如果动画的背景不是黑色的，

那么，我们可以通过参数<code>include_background_rectangle保留整个矩阵的黑色背景，

或者使用参数add_background_rectangles_to_entries只保留矩阵元素的黑色背景。

Matrix(

data,

include_background_rectangle=True,

)

Matrix(

data,

add_background_rectangles_to_entries=True,

)

3.5. 定制矩阵元素

矩阵中的元素不只是数字，也可以用<code>latex公式，甚至是图形。

# 公式元素

data = [["y=x^2", 2], [3, "\\pi r^2"]]

m = Matrix(data)

# 图形元素

a11 = Triangle(color=GREEN)

a12 = RegularPolygon(n=10, color=YELLOW)

a21 = Circle()

a22 = Star(7, outer_radius=2, density=2)

data = [[a11, a12], [a21, a22]]

m = MobjectMatrix(data)

3.6. 行列操作

上面演示的是参数的使用，下面演示如何使用<code>Matrix提供的方法，动态的改变Matrix的样式。

首先用get_rows和get_columns方法得到行列对象，再分别设置它们的颜色。

m = Matrix(data)

rows = m.get_rows()

rows[0].set_color(RED)

rows[1].set_color(GREEN)

m = Matrix(data)

columns = m.get_columns()

columns[0].set_color(BLUE)

columns[1].set_color(YELLOW)

3.7. 矩阵元素操作

除了行列，还有个方法<code>get_entries可以更细致的操作矩阵的每个元素。

# 每个元素设置不同的颜色

m = Matrix(data)

entries = m.get_entries()

entries[0].set_color(RED)

entries[1].set_color(GREEN)

entries[2].set_color(BLUE)

entries[3].set_color(YELLOW)

# 特定元素加上边框

m = Matrix(data)

entries = m.get_entries()

m.add(SurroundingRectangle(entries[0]))

m.add(SurroundingRectangle(entries[3]))

3.8. 括弧操作

最后，还可以使用方法<code>get_brackets获取矩阵的括弧对象，然后对其进行一些操作。

m = Matrix(data)

brackets = m.get_brackets()

brackets[0].set_color(RED)

brackets[1].set_color(GREEN)

m = Matrix(data)

brackets = m.get_brackets()

self.play(Indicate(brackets))

4. 附件

文中完整的代码放在网盘中了（<code>matrix.py），

下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)