Python numpy exp用法及代碼示例

本文簡要介紹 python 語言中 numpy.exp 的用法。

用法:

numpy.exp(x, /, out=None, *, where=True, casting='same_kind', order='K', dtype=None, subok=True [, signature, extobj ]) = <ufunc 'exp'>

計算輸入數組中所有元素的 index 。

參數：

x： array_like

輸入值。

out： ndarray，None，或 ndarray 和 None 的元組，可選

存儲結果的位置。如果提供，它必須具有輸入廣播到的形狀。如果未提供或 None，則返回一個新分配的數組。元組(隻能作為關鍵字參數)的長度必須等於輸出的數量。

where： 數組，可選

此條件通過輸入廣播。在條件為真的位置，out數組將設置為 ufunc 結果。在其他地方，out數組將保留其原始值。請注意，如果未初始化out數組是通過默認創建的out=None，其中條件為 False 的位置將保持未初始化狀態。

**kwargs：

對於其他僅關鍵字參數，請參閱 ufunc 文檔。

返回：

out： ndarray 或標量

輸出數組，逐元素 index x.這是一個標量，如果x是一個標量。

注意：

無理數e也稱為歐拉數。它大約是 2.718281，是自然對數 ln 的底(這意味著，如果 \(x = \ln y = \log_e y\) ，則 \(e^x = y\) 。對於實際輸入，exp(x) 始終為正。

對於複雜的參數 x = a + ib ，我們可以寫成 \(e^x = e^a e^{ib}\) 。第一項 \(e^a\) 是已知的(它是真正的參數，如上所述)。第二項 \(e^{ib}\) 是 \(\cos b + i \sin b\) ，一個幅度為 1 且具有周期性相位的函數。

參考：

1：

維基百科，“Exponential function”，https://en.wikipedia.org/wiki/Exponential_function

2：

M. Abramovitz 和 I. A. Stegun，“帶有公式、圖表和數學表格的數學函數手冊”，Dover，1964 年，p。 69,https://personal.math.ubc.ca/~cbm/aands/page_69.htm

例子：

在複平麵上繪製exp(x) 的幅度和相位：

>>> import matplotlib.pyplot as plt

>>> x = np.linspace(-2*np.pi, 2*np.pi, 100)
>>> xx = x + 1j * x[:, np.newaxis] # a + ib over complex plane
>>> out = np.exp(xx)

>>> plt.subplot(121)
>>> plt.imshow(np.abs(out),
...            extent=[-2*np.pi, 2*np.pi, -2*np.pi, 2*np.pi], cmap='gray')
>>> plt.title('Magnitude of exp(x)')

>>> plt.subplot(122)
>>> plt.imshow(np.angle(out),
...            extent=[-2*np.pi, 2*np.pi, -2*np.pi, 2*np.pi], cmap='hsv')
>>> plt.title('Phase (angle) of exp(x)')
>>> plt.show()