Увійдіть до бази 2 в python


110

Як я повинен обчислити журнал до базової другої в python. Напр. У мене є таке рівняння, де я використовую журнал бази 2

import math
e = -(t/T)* math.log((t/T)[, 2])

3
Що у вас повинно працювати, якщо ви виймете квадратні дужки навколо ", 2" у math.log()дзвінку. Ви пробували?
мартіно

5
приємний розрахунок ентропії
Мухаммед Алкарурі

math.log (значення, база)
Валентин Хайніц

Відповіді:


230

Це добре знати

alt текст

але також знайте, що math.logбере необов'язковий другий аргумент, який дозволяє вказати базу:

In [22]: import math

In [23]: math.log?
Type:       builtin_function_or_method
Base Class: <type 'builtin_function_or_method'>
String Form:    <built-in function log>
Namespace:  Interactive
Docstring:
    log(x[, base]) -> the logarithm of x to the given base.
    If the base not specified, returns the natural logarithm (base e) of x.


In [25]: math.log(8,2)
Out[25]: 3.0

6
baseаргумент додано у версії 2.3, btw.
Джо Коберг

9
Що це '?' синтаксис? Я не можу знайти посилання на це.
wap26

17
@ wap26: Вище я використовую інтерактивний інтерпретатор IPython . Однією з його особливостей (до яких звертається ?) є динамічна самоаналіз об'єкта .
unutbu

68

плавати → плавати math.log2(x)

import math

log2 = math.log(x, 2.0)
log2 = math.log2(x)   # python 3.4 or later

float → int math.frexp(x)

Якщо все, що вам потрібно, це ціла частина бази журналів 2 числа з плаваючою комою, вилучення експонента є досить ефективним:

log2int_slow = int(math.floor(math.log(x, 2.0)))
log2int_fast = math.frexp(x)[1] - 1
  • Python frexp () викликає функцію C frexp (), яка просто хапає та налаштовує показник.

  • Python frexp () повертає кортеж (mantissa, експонент). Так [1]отримується експонентна частина.

  • Для інтегральних потужностей 2 показник є на один більше, ніж ви могли очікувати. Наприклад, 32 зберігається як 0,5х2⁶. Це пояснює - 1вищесказане. Також працює для 1/32, який зберігається як 0,5x2⁻⁴.

  • Підлоги до негативної нескінченності, тому log₂31 - це 4, а не 5. log₂ (1/17) - -5, а не -4.


int → int x.bit_length()

Якщо і вхід, і вихід є цілими числами, цей власний цілий метод може бути дуже ефективним:

log2int_faster = x.bit_length() - 1
  • - 1тому що 2ⁿ вимагає n + 1 біт. Працює для дуже великих цілих чисел, наприклад 2**10000.

  • Підлоги до негативної нескінченності, тому log₂31 - це 4, а не 5. log₂ (1/17) - -5, а не -4.


1
Цікаво. Отже, ви віднімаєте 1, тому що мантіса знаходиться в діапазоні [0,5, 1,0)? Я б дав цьому ще кілька оновлень, якби міг.
LarsH

1
Точно правильно @LarsH. 32 зберігається як 0,5x2⁶, тому якщо ви хочете log₂32 = 5, вам потрібно відняти 1 . Також справедливо для 1/32, який зберігається як 0,5x2⁻⁴.
Боб Штейн

16

Якщо ви перебуваєте на python 3.4 або вище, він вже має вбудовану функцію для обчислення log2 (x)

import math
'finds log base2 of x'
answer = math.log2(x)

Якщо ви перебуваєте на більш старій версії python, ви можете зробити так

import math
'finds log base2 of x'
answer = math.log(x)/math.log(2)

Документи згадки log2 були введені в 3.3. Ви можете підтвердити, що це лише в 3.4? docs.python.org/3.3/library/math.html
ZaydH

11

Використання numpy:

In [1]: import numpy as np

In [2]: np.log2?
Type:           function
Base Class:     <type 'function'>
String Form:    <function log2 at 0x03049030>
Namespace:      Interactive
File:           c:\python26\lib\site-packages\numpy\lib\ufunclike.py
Definition:     np.log2(x, y=None)
Docstring:
    Return the base 2 logarithm of the input array, element-wise.

Parameters
----------
x : array_like
  Input array.
y : array_like
  Optional output array with the same shape as `x`.

Returns
-------
y : ndarray
  The logarithm to the base 2 of `x` element-wise.
  NaNs are returned where `x` is negative.

See Also
--------
log, log1p, log10

Examples
--------
>>> np.log2([-1, 2, 4])
array([ NaN,   1.,   2.])

In [3]: np.log2(8)
Out[3]: 3.0

7

http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_logarithm

def lg(x, tol=1e-13):
  res = 0.0

  # Integer part
  while x<1:
    res -= 1
    x *= 2
  while x>=2:
    res += 1
    x /= 2

  # Fractional part
  fp = 1.0
  while fp>=tol:
    fp /= 2
    x *= x
    if x >= 2:
        x /= 2
        res += fp

  return res

Додаткові бали за алгоритм, який можна адаптувати так, щоб завжди отримувати правильну цілу частину, на відміну від int (math.log (x, 2))
user12861

6
>>> def log2( x ):
...     return math.log( x ) / math.log( 2 )
... 
>>> log2( 2 )
1.0
>>> log2( 4 )
2.0
>>> log2( 8 )
3.0
>>> log2( 2.4 )
1.2630344058337937
>>> 

Це вбудовано у math.logфункцію. Дивіться відповідь унутбу.
tgray



2

У python 3 або вище, математичний клас має наступні функції

import math

math.log2(x)
math.log10(x)
math.log1p(x)

або взагалі ви можете використовувати math.log(x, base)будь-яку базу.



0

Не забувайте , що журнал [база] Х = журнал [база B] х / журнал [базовий B] A .

Тож якщо у вас є лише log(для природного журналу) та log10(для журналу базової 10), ви можете використовувати

myLog2Answer = log10(myInput) / log10(2)
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.