python numpy.power()數組元素求n次方案例
如下所示:
numpy.power(x1, x2)
數組的元素分別求n次方。x2可以是數字,也可以是數組,但是x1和x2的列數要相同。
>>> 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]])
補充:python求n次方的函數_python實現pow函數(求n次冪,求n次方)
類型一:求n次冪
實現 pow(x, n),即計算 x 的 n 次冪函數。其中n為整數。pow函數的實現——leetcode
解法1:暴力法
不是常規意義上的暴力,過程中通過動態調整底數的大小來加快求解。代碼如下:
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 # 記錄當前的乘積值 tmp = x # 記錄當前的因子 count = 1 # 記錄當前的因子是底數的多少倍 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:根據奇偶冪分類(遞歸法,迭代法,位運算法)
如果n為偶數,則pow(x,n) = pow(x^2, n/2);
如果n為奇數,則pow(x,n) = x*pow(x, n-1)。
遞歸代碼實現如下:
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: #如果是偶數 return self.help_(x*x, n//2) # 如果是奇數 return self.help_(x*x,(n-1)//2)*x
迭代代碼如下:
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位運算符簡介
其實跟上面的方法類似,隻是通過位運算符判斷奇偶性並且進行除以2的操作(移位操作)。代碼如下:
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: #代表是奇數 final *= x x *= x n >>= 1 # 右移一位 return final if judge else 1/final
類型二:求n次方
實現 pow(x, n),即計算 x 的 n 次冪函數。其中x大於0,n為大於1整數。
解法:二分法求開方
思路就是逐步逼近目標值。以x大於1為例:
設定結果范圍為[low, high],其中low=0, high = x,且假定結果為r=(low+high)/2;
如果r的n次方大於x,則說明r取大瞭,重新定義low不變,high= r,r=(low+high)/2;
如果r的n次方小於x,則說明r取小瞭,重新定義low=r,high不變,r=(low+high)/2;
代碼如下:
class Solution: def myPow(self, x: float, n: int) -> float: # x為大於0的數,因為負數無法開平方(不考慮復數情況) 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 # 對於大於1的數,如果當前值已經大於它本身,則無需再算下去 if x <1 and judge if abs(judge-x)<0.0000001: # 判斷是否達到精度要求 print(pow(x,1/n)) # pow函數計算結果 return r else: if judge>x: high = r else: low = r
以上為個人經驗,希望能給大傢一個參考,也希望大傢多多支持WalkonNet。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教。
推薦閱讀:
- C++實現LeetCode(50.求x的n次方)
- python 非遞歸解決n皇後問題的方法
- python查找與排序算法詳解(示圖+代碼)
- 14道基礎Python練習題(附答案)
- Python中非常好用的內置函數詳解