使用 Python 和 4D 系数数组评估 (x,y,z) 点处的 3D勒让德级数


要评估 (x, y, z) 点处的 3D 勒让德级数,可以使用 Python NumPy 中的 `polynomial.legendre.legval3d()` 方法。该方法返回多维多项式在由 x、y 和 z 的对应值的三元组形成的点上的值。

如果 c 的维数少于 3,则会隐式地将其形状附加到 3-D。结果的形状将为 c.shape[3:] + x.shape。第一个参数是 x、y、z。三维级数在 (x, y, z) 点处进行评估,其中 x、y 和 z 必须具有相同的形状。如果 x、y 或 z 中的任何一个是列表或元组,则首先将其转换为 ndarray,否则保持不变,如果它不是 ndarray,则将其视为标量。

第二个参数是 c。系数数组的排序方式,使得多度为 i、j、k 的项的系数包含在 c[i,j,k] 中。如果 c 的维数大于 3,则其余索引枚举多组系数。

步骤

首先,导入所需的库:

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

创建一个 4D 系数数组:

c = np.arange(48).reshape(2,2,6,2)

显示数组:

print("Our Array...\n",c)

检查维度:

print("\nDimensions of our Array...\n",c.ndim)

获取数据类型:

print("\nDatatype of our Array object...\n",c.dtype)

获取形状:

print("\nShape of our Array object...\n",c.shape)

要评估 (x, y, z) 点处的 3D 勒让德级数,可以使用 Python NumPy 中的 `polynomial.legendre.legval3d()` 方法:

print("\nResult...\n",L.legval3d([1,2],[1,2],[1,2],c))

示例

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

# Create a 4d array of coefficients
c = np.arange(48).reshape(2,2,6,2)

# Display the array
print("Our Array...\n",c)

# Check the Dimensions
print("\nDimensions of our Array...\n",c.ndim)

# Get the Datatype
print("\nDatatype of our Array object...\n",c.dtype)

# Get the Shape
print("\nShape of our Array object...\n",c.shape)

# To evaluate a 3D Legendre series at points x, y,z use the polynomial.legendre.legval3d() method in Python Numpy
print("\nResult...\n",L.legval3d([1,2],[1,2],[1,2],c))

输出

Our Array...
   [[[[ 0 1]
   [ 2 3]
   [ 4 5]
   [ 6 7]
   [ 8 9]
   [10 11]]

   [[12 13]
   [14 15]
   [16 17]
   [18 19]
   [20 21]
   [22 23]]]


   [[[24 25]
   [26 27]
   [28 29]
   [30 31]
   [32 33]
   [34 35]]

   [[36 37]
   [38 39]
   [40 41]
   [42 43]
   [44 45]
   [46 47]]]]

Dimensions of our Array...
4

Datatype of our Array object...
int64

Shape of our Array object...
(2, 2, 6, 2)

Result...
   [[ 552. 79447.5 ]
   [ 576. 81847.125]]

更新于:2022年3月7日

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