Numpy log2 – x 的以 2 为底的对数

再一次问好！在本教程中，我们将了解 numpy.log2() 函数，它是 NumPy 库的内置函数。

另请阅读：Numpy log10 – 按元素返回输入数组的以 10 为底的对数。

什么是对数？

为获得数字而对基值进行指数或幂称为该数字的对数。还困惑吗？让我们用一个简单的例子来澄清。

让我们考虑方程，其中 x 是 a 的对数，b 是底数。我们将对数函数表示为b^x = ax = log_b a.

例如，5 ³ = 125；因此，3 是 125 的对数，5 是基值，即 3 = log ₅ 125。

注意：对数的默认底数为 10，并且在未指定底数时采用该值。它被写为log a.

什么是 Numpy Log2 – Base 2？

Numpy.log2() 是 NumPy 库的数学函数之一，用于计算以 2 为底的输入数字的对数值。它可以在数学上表示为。x = log₂ a

它可用于类似数组的输入以及单个对象输入。Numpy.log2() 是一个 ufunc 函数；ufunc 函数以逐个元素的方式作用于 ndarray。该函数需要一组参数，如下所列。

句法：

numpy.log2( input, out=None, *, where=True)

参数：

input：输入值，可以是要计算以 2 为底的对数的数组或对象。
out : [可选] ndarray、ndarray 的元组或 None 。它存储结果，长度与输入相同。如果没有提供，则返回新分配的数组。元组（只能是 **kwargs）的长度必须与输出数量相同。
**kwargs是关键字参数，用于处理函数中的命名参数。它们使您能够将参数的关键字可变长度传递给函数。请参阅ufunc 文档。
其中：[可选]类似数组。如果条件为 True，则将为所选输入计算 ufunc。如果设置为 false，则不进行计算。

输出：

输出：ndarray，返回x以2为底的对数值的数组；其中 x 属于输入数组的所有元素。

对数是多功能的，这意味着它是一个多值函数。对于每个都有无限多个 ; 这样。约定是返回其虚部位于 [-π, π ]中的。 ab2**b = ab

如果输入是实数，log2 始终返回实数输出。如果输出不能表示为实数或无穷大，则它返回浮点 nan （非数字）值。如果输入是复数值，Log2 将浮点负零视为无穷小负数。

使用 NumPy log2()

现在让我们开始研究 numpy.log2() 方法，通过示例来理解它。

示例 1：用于数字数组的 Numpy log2()

#includes numpy.log2() function
import numpy as np  
 
#pyplot for plotting the points on a graph
import matplotlib.pyplot as plt   
 
# declare an array list for input                 
x = np.array([0, 1, 2, 4, 9,])  
 
# use numpy.log2() on input array
out =np.log2(x)        
print(out)
 
#visualize output using plot function in matplotlib
plt.plot(out,x, color = 'orange', marker = ".")  

注意： matplotlib 库中的plot() 函数用于绘制点。在本例中，我们绘制输出数组。默认情况下，plot() 函数用一条线连接点。参数为绘图（x 坐标、y 坐标、颜色、marker_type、线型、线宽、标记大小、markerfacecolor）。

输出：

示例 2：用于求幂输入的 Numpy log2()

#includes numpy.log2() function
import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt   
 
# declare an array list for input                 
x = np.array([2**4, 3**3, 1**5, 4**2 ])  
 
# use numpy.log2() on input array
out =np.log2(x)        
print(out)
 
#visualize output using plot function in matplotlib
plt.plot(out,x, color = 'orange', marker = ".")  

numpy 和 matplotlib.pyplot 库是由此代码导入的。Matplotlib 用于数据可视化，而 NumPy 包用于数值运算。

当声明数组并包含一些值时，使用 numpy.log2() 方法确定“x”数组中每个元素的以 2 为底的对数。变量“out”保存 log2 函数的输出。
log2 函数的输出使用 print 函数显示。
log2 函数的输出绘制在最后一行的 x 轴上，原始 x 数组绘制在 y 轴上。该图配置为橙色，并且数据点在图上通过标记表示。
输入数组中每个元素的以 2 为底的对数是通过代码使用 numpy.log2() 返回的，它是输入数组 x 的自然对数（以 2 为底）。然后，使用 matplotlib.pyplot 绘制获取的输出。

输出：

示例 3：实数和复数的 Numpy log2()

#includes numpy.log2() function
import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt    
 
# declare an array list for input                 
x = np.array([2+4j, 0+1.j, 1, 2+0.j, 16.j])
 
# use numpy.log2() on input array
out =np.log2(x)        
print(out)
 
#visualize output using plot function in matplotlib
plt.plot(out,x, color = 'orange', marker = ".")  

输出：

概括

在本文中，我们介绍了 NumPy 库的 numpy.log2() 函数。该函数帮助计算以 2 为基值的数字的对数。NumPy 中提供了各种具有不同底数的对数函数。更多此类函数可以参考Numpy 数学函数。

参考：

您还可以参考有关 numpy.log2() 函数的文档来收集更多信息。