Numpy 简介与 exp(x) - 1 手动实现

什么是 Numpy？

NumPy 是 Python 语言的一个扩展程序库，支持大量的高维数组与矩阵运算。使用 NumPy 可以简单、快速地实现对数组的处理、操作，以及数学运算。

实现 exp(x) - 1

要实现对给定 NumPy 数组中所有元素的 exp(x) – 1，我们可以使用 numpy.exp() 函数与减法操作符 -。

基础实现

import numpy as np

def exp_minus_one(arr):
    return np.exp(arr) - 1

上述实现中，numpy.exp() 将传入的数组所有元素取指数，再使用减法操作符 - 与 1 相减得到结果。

测试：

exp_minus_one([1,2,3,4,5]) 将会返回 [ 1.71828183 6.3890561 19.08553692 53.59815003 147.4131591 ]。

高效实现

如果需要处理的数组较大，则 numpy.exp() 函数可能会变得较慢。为了提高处理速率，我们可以使用 numpy.expm1() 函数。

import numpy as np

def exp_minus_one(arr):
    return np.expm1(arr)

numpy.expm1() 函数直接返回指数型函数 exp(x) - 1 的值，效率更高。

测试：

exp_minus_one([1,2,3,4,5]) 将会返回 [ 1.71828183 6.3890561 19.08553692 53.59815003 147.4131591 ]。

总结

通过上述的介绍，我们了解了什么是 Numpy，并且学会了如何实现对给定 NumPy 数组中所有元素的 exp(x) – 1。同时，我们还学会了如何优化基础实现，提高函数的处理速率。