在 Python 中生成勒让德多项式的伪范德蒙矩阵和 x、y 点的复数数组

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要生成勒让德多项式的伪范德蒙矩阵,请使用 Python Numpy 中的 legendre.legvander2d() 方法。该方法返回伪范德蒙矩阵。返回矩阵的形状为 x.shape + (deg + 1,),其中最后一个索引是相应勒让德多项式的度数。dtype 将与转换后的 x 相同。

参数 x、y 是点坐标的数组,所有点坐标的形状均相同。根据元素是否为复数,dtypes 将转换为 float64 或 complex128。标量将转换为一维数组。参数 deg 是形式为 [x_deg, y_deg] 的最大度数列表。

步骤

首先,导入所需的库 −

import numpy as np
from numpy.polynomial import legendre as L

使用 numpy.array() 方法创建点坐标数组,所有数组的形状均相同 −

x = np.array([-2.+2.j, -1.+2.j])
y = np.array([1.+2.j, 2.+2.j])

显示数组 −

print("Array1...\n",x)
print("\nArray2...\n",y)

显示数据类型 −

print("\nArray1 datatype...\n",x.dtype)
print("\nArray2 datatype...\n",y.dtype)

检查两个数组的维度 −

print("\nDimensions of Array1...\n",x.ndim)
print("\nDimensions of Array2...\n",y.ndim)

检查两个数组的形状 −

print("\nShape of Array1...\n",x.shape)
print("\nShape of Array2...\n",y.shape)

要生成勒让德多项式的伪范德蒙矩阵,请使用 Python Numpy 中的 legendre.legvander2d() 方法 −

x_deg, y_deg = 2, 3
print("\n结果...\n",L.legvander2d(x,y, [x_deg, y_deg]))

示例

import numpy as np
from numpy.polynomial import legendre as L

# 使用 numpy.array() 方法创建点坐标数组,所有数组的形状相同
x = np.array([-2.+2.j, -1.+2.j])
y = np.array([1.+2.j, 2.+2.j])

# 显示数组
print("Array1...\n",x)
print("\nArray2...\n",y)

# 显示数据类型
print("\nArray1 datatype...\n",x.dtype)
print("\nArray2 datatype...\n",y.dtype)

# 检查两个数组的维度
print("\nDimensions of Array1...\n",x.ndim)
print("\nDimensions of Array2...\n",y.ndim)

# 检查两个数组的形状
print("\nShape of Array1...\n",x.shape)
print("\nShape of Array2...\n",y.shape)

# 要生成 Legendre 多项式的伪 Vandermonde 矩阵,请使用 Python Numpy 中的 legendre.legvander2d() 方法

x_deg, y_deg = 2, 3
print("\n结果...\n",L.legvander2d(x,y, [x_deg, y_deg]))

输出

Array1...
   [-2.+2.j -1.+2.j]

Array2...
   [1.+2.j 2.+2.j]

Array1 datatype...
complex128

Array2 datatype...
complex128

Dimensions of Array1...
1

Dimensions of Array2...
1

Shape of Array1...
(2,)

Shape of Array2...
(2,)

结果...
    [[ 1.  +0.j  1. +2.j  -5.   +6.j -29.  -8.j  -2.  +2.j  -6.   -2.j
      -2. -22.j 74. -42.j -0.5 -12.j  23.5 -13.j 74.5 +57.j -81.5 +352.j]
    [ 1.  +0.j   2.   +2.j  -0.5 +12.j -43. +37.j  -1. +2.j  -6.  +2.j
    -23.5 -13.j -31. -123.j -5.  -6.j   2.  -22.j 74.5 -57.j 437. +73.j]]

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