Python中的numpy.expm1

简介

numpy.expm1是一个用于计算$e^x-1$的函数，其中$e$是自然对数的底数，$x$是函数的输入值。这个函数可以用于避免在$x$非常接近0的时候出现精度误差的情况。该函数一般用于数学、科学和工程计算。

语法

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

参数说明

• x: 要进行$e^x-1$计算的数值。
• out: 结果输出的对象。如果不设置，则返回一个新数组。
• where: 表示x中的元素需要计算的布尔值数组。如果不设置，则对所有元素进行计算。
• dtype: 输出结果的数据类型。默认是与输入值的类型相同。
• casting: 将操作类型强制转换为指定类型。默认不转换。
• order: 返回数组中的元素排列方式。默认为K。

示例

import numpy as np

arr = np.array([0, 1, 2])
res = np.expm1(arr)

print(res)

输出结果为：

[ 0.          1.71828183  6.3890561 ]

以上示例中，arr是一个由0、1、2构成的一维数组。np.expm1对该数组进行处理后，将得到一个新数组，其元素分别对应0、$e^1-1$、$e^2-1$的值。

注意事项

• numpy.expm1是一个universal function，可以处理不同类型和形状的数组和标量值。在处理符合要求的数组时，其性能非常高。
• 如果$x$的值很小，那么$\exp(x)$的值就会接近1。在这种情况下，使用$\exp(x)-1$更可能会导致数值上的不稳定性，此时应该使用numpy.expm1来进行计算。