Python中的 numpy.expm1()

简介

numpy.expm1() 函数返回 $e^x - 1$，对于某些 $x$ 的值，它可以避免精度损失。

该函数属于 numpy 包的一部分，可在处理数学计算、科学计算等领域发挥作用。

语法

numpy.expm1(x, /, out=None, *, where=True, casting='same_kind', order='K', dtype=None, subok=True[, signature, extobj])

• x: 必需，表示将要执行操作的数组或值。
• out: 可选，输出结果的数组。
• where: 可选，定义返回哪个输入数组输出非零值。如果选取第一个数组的元素，则对应数组的元素会被返回，否则就对应第二个数组的元素。
• dtype: 可选，指定输出数组的数据类型。
• subok: 可选，指定子类是否应继承。

返回值

返回一个数组或标量，包含 $e^x -1$ 的值。

示例

import numpy as np

# 对于较小的 x 值，expm1() 可以避免精度损失
a = np.expm1(1e-8)
print(a)

# 对于较大的 x 值，使用 exp() 更为稳妥
b = np.expm1(100)
print(b)

# 也可以指定输出数组和数据类型
c = np.zeros(3)
np.expm1([1., 2., 3.], out=c)
print(c)

# 使用 where 参数
x = np.arange(5)
y = np.empty(5)
np.expm1(x, out=y, where=[False, True, True, False, False])
print(y)

输出：

1.0000000050000002e-08
1.9287498479639178e+43
[ 1.71828183  6.3890561  19.08553692]
[ 0.          1.71828183  6.3890561   0.          0.        ]

从示例中可以看出，numpy.expm1() 在处理较小的 x 值时，能够避免精度损失，而当 x 值较大时，应使用 numpy.exp() 函数，否则会出现数据溢出的情况。同时，该函数也支持指定输出数组和数据类型、使用 where 参数等操作。