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    python numpy.power()数组元素求n次方案例

    作者:NothingLZ 时间:2021-05-23 18:26

    如下所示:

    numpy.power(x1, x2)

    数组的元素分别求n次方。x2可以是数字,也可以是数组,但是x1和x2的列数要相同。

     >>> x1 = range(6)
     >>> x1
     [0, 1, 2, 3, 4, 5]
     >>> np.power(x1, 3)
     array([ 0,  1,  8, 27, 64, 125])
     >>> x2 = [1.0, 2.0, 3.0, 3.0, 2.0, 1.0]
     >>> np.power(x1, x2)
     array([ 0.,  1.,  8., 27., 16.,  5.])
     >>> x2 = np.array([[1, 2, 3, 3, 2, 1], [1, 2, 3, 3, 2, 1]])
     >>> x2
     array([[1, 2, 3, 3, 2, 1],
        [1, 2, 3, 3, 2, 1]])
     >>> np.power(x1, x2)
     array([[ 0, 1, 8, 27, 16, 5],
        [ 0, 1, 8, 27, 16, 5]])

    补充:python求n次方的函数_python实现pow函数(求n次幂,求n次方)

    类型一:求n次幂

    实现 pow(x, n),即计算 x 的 n 次幂函数。其中n为整数。pow函数的实现——leetcode

    解法1:暴力法

    不是常规意义上的暴力,过程中通过动态调整底数的大小来加快求解。代码如下:

    class Solution:
    def myPow(self, x: float, n: int) -> float:
    judge = True
    if n<0:
    n = -n
    judge = False
    if n==0:
    return 1
    final = 1 # 记录当前的乘积值
    tmp = x # 记录当前的因子
    count = 1 # 记录当前的因子是底数的多少倍
    while n>0:
    if n>=count:
    final *= tmp
    tmp = tmp*x
    n -= count
    count +=1
    else:
    tmp /= x
    count -= 1
    return final if judge else 1/final
    

    解法2:根据奇偶幂分类(递归法,迭代法,位运算法)

    如果n为偶数,则pow(x,n) = pow(x^2, n/2);

    如果n为奇数,则pow(x,n) = x*pow(x, n-1)。

    递归代码实现如下:

    class Solution:
    def myPow(self, x: float, n: int) -> float:
    if n<0:
    n = -n
    return 1/self.help_(x,n)
    return self.help_(x,n)
    def help_(self,x,n):
    if n==0:
    return 1
    if n%2 == 0: #如果是偶数
    return self.help_(x*x, n//2)
    # 如果是奇数
    return self.help_(x*x,(n-1)//2)*x
    

    迭代代码如下:

    class Solution:
    def myPow(self, x: float, n: int) -> float:
    judge = True
    if n < 0:
    n = -n
    judge = False
    final = 1
    while n>0:
    if n%2 == 0:
    x *=x
    n //= 2
    final *= x
    n -= 1
    return final if judge else 1/final
    

    python位运算符简介

    其实跟上面的方法类似,只是通过位运算符判断奇偶性并且进行除以2的操作(移位操作)。代码如下:

    class Solution:
    def myPow(self, x: float, n: int) -> float:
    judge = True
    if n < 0:
    n = -n
    judge = False
    final = 1
    while n>0:
    if n & 1: #代表是奇数
    final *= x
    x *= x
    n >>= 1 # 右移一位
    return final if judge else 1/final
    

    类型二:求n次方

    实现 pow(x, n),即计算 x 的 n 次幂函数。其中x大于0,n为大于1整数。

    解法:二分法求开方

    思路就是逐步逼近目标值。以x大于1为例:

    设定结果范围为[low, high],其中low=0, high = x,且假定结果为r=(low+high)/2;

    如果r的n次方大于x,则说明r取大了,重新定义low不变,high= r,r=(low+high)/2;

    如果r的n次方小于x,则说明r取小了,重新定义low=r,high不变,r=(low+high)/2;

    代码如下:

    class Solution:
    def myPow(self, x: float, n: int) -> float:
    # x为大于0的数,因为负数无法开平方(不考虑复数情况)
    if x>1:
    low,high = 0,x
    else:
    low,high =x,1
    while True:
    r = (low+high)/2
    judge = 1
    for i in range(n):
    judge *= r
    if x >1 and judge>x:break # 对于大于1的数,如果当前值已经大于它本身,则无需再算下去
    if x <1 and judge
    if abs(judge-x)<0.0000001: # 判断是否达到精度要求
    print(pow(x,1/n)) # pow函数计算结果
    return r
    else:
    if judge>x:
    high = r
    else:
    low = r
    

    以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持站长博客。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

    js
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