NumPy 数学函数

NumPy 包含大量的各种数学运算的函数，包括三角函数，算术运算的函数，复数处理函数等。

三角函数

NumPy 拥有标准的三角函数，它为弧度制单位的给定角度返回三角函数比值。

NumPy 提供了标准的三角函数：sin()、cos()、tan()。

import numpy as np

a = np.array([0, 30, 45, 60, 90])

# 不同角度的正弦值
# 通过乘 pi/180 转化为弧度
print(np.sin(a * np.pi / 180))
# [0.         0.5        0.70710678 0.8660254  1.        ]

# 数组中角度的余弦值
print(np.cos(a * np.pi / 180))
# [1.00000000e+00 8.66025404e-01 7.07106781e-01 5.00000000e-01 6.12323400e-17]

# 数组中角度的正切值
print(np.tan(a * np.pi / 180))
# [0.00000000e+00 5.77350269e-01 1.00000000e+00 1.73205081e+00 1.63312394e+16]

arcsin，arccos，和 arctan 函数返回给定角度的 sin，cos 和 tan 的反三角函数。

import numpy as np

a = np.array([0, 30, 45, 60, 90])

# 含有正弦值的数组
sin = np.sin(a * np.pi / 180)
print(sin) # [0.         0.5        0.70710678 0.8660254  1.        ]

# 计算角度的反正弦，返回值以弧度为单位
inv = np.arcsin(sin)
print(inv) # [0.         0.52359878 0.78539816 1.04719755 1.57079633]

# 通过转化为角度制来检查结果
print(np.degrees(inv)) # [ 0. 30. 45. 60. 90.]

# arccos 和 arctan 函数
cos = np.cos(a * np.pi / 180)
print(cos)
# [1.00000000e+00 8.66025404e-01 7.07106781e-01 5.00000000e-01
#  6.12323400e-17]

# 反余弦
inv = np.arccos(cos)
print(inv) # [0.         0.52359878 0.78539816 1.04719755 1.57079633]

# 角度制单位
print(np.degrees(inv)) # [ 0. 30. 45. 60. 90.]

# tan 函数
tan = np.tan(a * np.pi / 180)
print(tan)
# [0.00000000e+00 5.77350269e-01 1.00000000e+00 1.73205081e+00
#  1.63312394e+16]

# 反正切
inv = np.arctan(tan)
print(inv) # [0.         0.52359878 0.78539816 1.04719755 1.57079633]

# 角度制单位
print(np.degrees(inv)) # [ 0. 30. 45. 60. 90.]

这些函数的结果可以通过 numpy.degrees() 函数将弧度转换为角度来验证。

舍入函数

numpy.around() 函数返回指定数字的四舍五入值。

函数定义：numpy.around(a,decimals)

参数说明：

• a: 输入数组
• decimals: 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

import numpy as np

a = np.array([1.0, 5.55, 123, 0.567, 25.532])

print(a) # [  1.      5.55  123.      0.567  25.532]

print(np.around(a)) # [  1.   6. 123.   1.  26.]

print(np.around(a, decimals=1)) # [  1.    5.6 123.    0.6  25.5]

print(np.around(a, decimals=-1)) # [  0.  10. 120.   0.  30.]

numpy.floor() 返回数字的下舍整数。

此函数返回不大于输入参数的最大整数。 即标量x 的下限是最大的整数i ，使得i <= x。 注意在Python中，向下取整总是从 0 舍入

import numpy as np

a = np.array([-1.7, 1.5, -0.2, 0.6, 10])

print(a) # [-1.7  1.5 -0.2  0.6 10. ]

print(np.floor(a)) # [-2.  1. -1.  0. 10.]

numpy.ceil() 返回数字的上入整数。

函数返回输入值的上限，即，标量x的上限是最小的整数i ，使得i> = x。

import numpy as np

a = np.array([-1.7, 1.5, -0.2, 0.6, 10])

print(a) # [-1.7  1.5 -0.2  0.6 10. ]

print(np.ceil(a)) # [-1.  2. -0.  1. 10.]