NumPy 数学函数

2024 年 8 月 29 日 | 阅读 3 分钟

Numpy 包含大量可用于执行各种数学运算的数学函数。数学函数包括三角函数、算术函数和用于处理复数的函数。让我们讨论一下数学函数。

三角函数

Numpy 包含三角函数，用于计算不同角度的正弦、余弦和正切（以弧度为单位）。

sin、cos 和 tan 函数返回指定角度的三角比。请看以下示例。

示例

import numpy as np
arr = np.array([0, 30, 60, 90, 120, 150, 180])
print("\nThe sin value of the angles",end = " ")
print(np.sin(arr * np.pi/180))
print("\nThe cosine value of the angles",end = " ")
print(np.cos(arr * np.pi/180))
print("\nThe tangent value of the angles",end = " ")
print(np.tan(arr * np.pi/180))

输出

The sin value of the angles 
[0.00000000e+00 5.00000000e-01 8.66025404e-01 1.00000000e+00
 8.66025404e-01 5.00000000e-01 1.22464680e-16]

The cosine value of the angles 
[ 1.00000000e+00  8.66025404e-01  5.00000000e-01  6.12323400e-17
 -5.00000000e-01 -8.66025404e-01 -1.00000000e+00]

The tangent value of the angles [ 0.00000000e+00  5.77350269e-01  1.73205081e+00  1.63312394e+16
 -1.73205081e+00 -5.77350269e-01 -1.22464680e-16]

另一方面，arcsin()、arccos() 和 arctan() 函数返回指定角度的三角逆函数。

numpy.degrees() 函数可用于验证这些三角函数的结果。请看以下示例。

示例

import numpy as np
arr = np.array([0, 30, 60, 90])
print("printing the sin values of different angles")

sinval = np.sin(arr*np.pi/180)

print(sinval)
print("printing the inverse of the sin")
cosec = np.arcsin(sinval)

print(cosec)

print("printing the values in degrees")
print(np.degrees(cosec))

print("\nprinting the cos values of different angles")
cosval = np.cos(arr*np.pi/180)

print(cosval)
print("printing the inverse of the cos")
sec = np.arccos(cosval)
print(sec)

print("\nprinting the values in degrees")
print(np.degrees(sec))

print("\nprinting the tan values of different angles")
tanval = np.tan(arr*np.pi/180)

print(tanval)
print("printing the inverse of the tan")
cot = np.arctan(tanval)
print(cot)

print("\nprinting the values in degrees")
print(np.degrees(cot))

输出

printing the sin values of different angles
[0.        0.5       0.8660254 1.       ]
printing the inverse of the sin
[0.         0.52359878 1.04719755 1.57079633]
printing the values in degrees
[ 0. 30. 60. 90.]

printing the cos values of different angles
[1.00000000e+00 8.66025404e-01 5.00000000e-01 6.12323400e-17]
printing the inverse of the cos
[0.         0.52359878 1.04719755 1.57079633]

printing the values in degrees
[ 0. 30. 60. 90.]

printing the tan values of different angles
[0.00000000e+00 5.77350269e-01 1.73205081e+00 1.63312394e+16]
printing the inverse of the tan
[0.         0.52359878 1.04719755 1.57079633]

printing the values in degrees
[ 0. 30. 60. 90.]

舍入函数

Numpy 提供了各种可用于截断小数浮点数的值，将其四舍五入到特定精度的小数位数的函数。让我们讨论一下舍入函数。

numpy.around() 函数

此函数返回一个四舍五入到所需小数位数的十进制值。该函数的语法如下所示。

它接受以下参数。

序号	参数	描述
1	num	它是输入数字。
2	小数位数	这是要将数字四舍五入到的小数位数。默认值为 0。如果此值为负数，则小数点将向左移动。

请看以下示例。

示例

import numpy as np
arr = np.array([12.202, 90.23120, 123.020, 23.202])
print("printing the original array values:",end = " ")
print(arr)
print("Array values rounded off to 2 decimal position",np.around(arr, 2))
print("Array values rounded off to -1 decimal position",np.around(arr, -1))

输出

printing the original array values: [ 12.202   90.2312 123.02    23.202 ]
Array values rounded off to 2 decimal position [ 12.2   90.23 123.02  23.2 ]
Array values rounded off to -2 decimal position [ 10.  90. 120.  20.]

numpy.floor() 函数

此函数用于返回输入数据的向下取整值，即不大于输入值的最大整数。请看以下示例。

示例

import numpy as np
arr = np.array([12.202, 90.23120, 123.020, 23.202])
print(np.floor(arr))

输出

[ 12.  90. 123.  23.]

numpy.ceil() 函数

此函数用于返回数组值的向上取整值，即大于数组元素的最小整数值。请看以下示例。

示例

import numpy as np
arr = np.array([12.202, 90.23120, 123.020, 23.202])
print(np.ceil(arr))

输出

[ 13.  91. 124.  24.]

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