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向量最最基本的定义就是一个方向。或者更正式的说,向量有一个**方向(Direction)**和**大小(Magnitude,也叫做强度或长度)**。你可以把向量想成一个藏宝图上的指示:“向左走10步,向北走3步,然后向右走5步”;“左”就是方向,“10步”就是向量的长度。你可以发现,这个藏宝图的指示一共有3个向量。向量可以在任意**维度**(Dimension)上,但是我们通常只使用2至4维。如果一个向量有2个维度,它表示一个平面的方向(想象一下2D的图像),当它有3个维度的时候它可以表达一个3D世界的方向。
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下面你会看到3个向量,每个向量在图像中都用一个箭头(x, y)表示。我们在2D图片中展示这些向量,因为这样子会更直观. 你仍然可以把这些2D向量当做z坐标为0的3D向量。由于向量表示的是方向,起始于何处**并不会**改变它的值。下图我们可以看到向量和是相等的,尽管他们的起始点不同:
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下面你会看到3个向量,每个向量在图像中都用一个箭头(x, y)表示。我们在2D图片中展示这些向量,因为这样子会更直观. 你仍然可以把这些2D向量当做z坐标为0的3D向量。由于向量表示的是方向,起始于何处**并不会**改变它的值。下图我们可以看到向量\(\color{red}{\bar{v}}\)和\(\color{blue}{\bar{w}}\)是相等的,尽管他们的起始点不同:
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**标量(Scalar)**只是一个数字(或者说是仅有一个分量的矢量)。当把一个向量加/减/乘/除一个标量,我们可以简单的把向量的每个分量分别进行该运算。对于加法来说会像这样:
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\bar{v} = \begin{pmatrix} \color{red}x \\ \color{green}y \\ \color{blue}z \end{pmatrix}
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其中的+可以是+,-,·或÷,其中·是乘号。注意-和÷运算时不能颠倒,因为颠倒的运算是没有定义的(标量-/÷矢量)
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