本文向大家介绍一下 NumPy 常见的数学函数。
NumPy 三角函数
三角函数是基本初等函数之一,是以角度(数学上最常用弧度制,下同)为自变量,角度对应任意角终边与单位圆交点坐标或其比值为因变量的函数。三角函数一般用于计算三角形中未知长度的边和未知的角度,在导航、工程学以及物理学方面都有广泛的用途。
常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。下面我们来学习这三个常见的三角函数:
函数 | 描述 |
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sin() | 数组中角度的正弦值 |
cos() | 数组中角度的余弦值 |
tan() | 数组中角度的正切值 |
arcsin() | 数组中角度的反正弦值 |
arccos() | 数组中角度的反余弦值 |
arctan() | 数组中角度的反正切值 |
degrees() | 将弧度转换成角度 |
我们直接来看实例:
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上面例子中,我们先计算不同角度的正弦值、余弦值、正切值,然后我们通过反三角函数,将前面计算的值计算成弧度,然后通过 degrees
函数转换成角度。我们可以看到最后的出来的角度和开始输入的数组的角度是一样的。
NumPy 四舍五入函数
我们在数据的处理中可能会遇到需要将一组数字进行四舍五入操作,这时候我们就可以使用 NumPy 提供的四舍五入函数来处理了。
函数 | 描述 |
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around() | 四舍五入 |
round() | 舍弃小数位 |
floor() | 向下取整 |
ceil() | 向上取整 |
numpy.around()
对数组中的数字进行四舍五入
我们来看实例:
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我们可以通过 decimals
参数来表示舍入的小数位数,默认值为0。 如果为负,整数将四舍五入到小数点左侧的位置。
numpy.round()
对数组中的数字进行若干位的舍弃。
我们来看实例:
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这个函数与 around
函数的区别就是只是舍弃,不做四舍五入。
numpy.floor()
返回小于或者等于指定表达式的最大整数,即向下取整。
我们来看实例:
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这个函数很好理解,就是舍弃小数位。
numpy.ceil()
返回大于或者等于指定表达式的最小整数,即向上取整。
我们来看实例:
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这个函数和上面的 floor
是相反含义的函数,向上取整意思是如果没有小数位或者小数位是0,取当前整数;如果有小数位并且小数位不是0,则取当前数字的整数加1。
NumPy 算术函数
接下来我们来介绍一下 NumPy 的几个常用的算术函数:
函数 | 描述 |
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add() | 两个数组元素相加 |
multiply() | 两个数组元素相乘 |
divide() | 两个数组元素相除 |
subtract() | 两个数组元素相减 |
pow() | 将第一个输入数组中的元素作为底数,计算它与第二个输入数组中相应元素的幂 |
mod() | 计算输入数组中相应元素的相除后的余数 |
我们先来看看两个数组元素的加减乘除的实例:
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在上面例子中,我们先定义了两个数组,第一个数一个二维数组,第二个是一个一维数组,然后对两个数组的元素进行加减乘除操作,返回的是一个二维数组。
这里需要注意的是数组必须具有相同的形状或符合数组广播规则。
numpy.pow
将第一个输入数组中的元素作为底数,计算它与第二个输入数组中相应元素的幂。
我们先来看看实例:
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从例子中我们可以看到,如果第二个参数是数字,就将第一个参数数组中的每个元素作为底数,计算它与第二个参数的幂;如果第二个参数是数组,那就将第一个参数数组中的每个元素作为底数,计算它与第二个数组中元素的幂。
numpy.mod()
计算输入数组中相应元素的相除后的余数。
我们先来看看实例:
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这里也需要注意数组必须具有相同的形状或符合数组广播规则。
总结
本文向大家介绍了 NumPy 的数学函数,包括三角函数、四舍五入函数和算术函数。这些函数在一些数据分析中比较常见,运用得好会使你事半功倍。
参考
https://numpy.org/devdocs/reference/routines.math.html
文中示例代码:python-100-days