Python程序计算给定数字的立方根

---

从数学角度来看，某个数字的立方根是指将该数字连续除以自身三次后得到的值。它是立方值的逆运算。例如，216的立方根是6，因为6 × 6 × 6 = 216。本文的任务是使用Python查找给定数字的立方根。

立方根用符号“$\mathrm{\sqrt[3]{a}}$”表示。符号中的3表示为了获得立方根，该值需要连续除以自身三次。

Python中有多种方法可以计算数字的立方根。让我们逐一查看以下方法：

• 使用简单的数学公式。

• 使用math.pow()函数。

• 使用numpy中的cbrt()函数。

输入输出场景

现在让我们来看一些输入输出场景，以计算给定数字的立方根：

假设给定的输入数字为正数，则输出显示为：

Input: 8
Result: 2

假设给定的输入为负数，则输出显示为：

Input: -8
Result: -2

假设输入是一个元素列表，则输出结果为：

Input: [8, -125]
Result: [2, -5]

使用数学公式

让我们从简单开始；我们使用一个简单的数学公式在Python中查找数字的立方根。在这里，我们找到输入数字的$\mathrm{\frac{1}{3}}$次幂。

示例1：正数

下面是一个计算正数立方根的Python程序。

#take an input number
num = 216

#calculate cube root
cube_root = num ** (1/3)

#display the output
print("Cube root of ", str(num), " is ", str(cube_root))

输出

上述Python代码的输出为：

Cube root of 216 is 5.999999999999999

示例2：负数

下面是一个计算负数立方根的Python程序。

#take an input number
num = -216

#calculate cube root
cube_root = -(-num) ** (1/3)

#display the output
print("Cube root of ", str(num), " is ", str(cube_root))

输出

Cube root of -216 is -5.999999999999999

使用math.pow()函数

math.pow(x, y)函数返回x的y次幂的值，条件是x始终为正值。因此，在这种情况下，我们使用此函数将输入数字提高到其$\mathrm{\frac{1}{3}}$次幂。

示例1：正数

在下面的Python程序中，我们找到正输入数字的立方根

import math
#take an input number
num = 64

#calculate cube root
cube_root = math.pow(num, (1/3))

#display the output
print("Cube root of ", str(num), " is ", str(cube_root))

输出

获得的输出为：

Cube root of 64 is 3.9999999999999996

示例2：负数

在下面的Python程序中，我们找到负输入数字的立方根。

import math
#take an input number
num = -64

#calculate cube root
cube_root = -math.pow(-num, (1/3))

#display the output
print("Cube root of ", str(num), " is ", str(cube_root))

输出

获得的输出为：

Cube root of -64 is -3.9999999999999996

使用numpy的cbrt()函数

cbrt()是numpy库中的一个内置函数，它返回输入数组中每个元素的立方根。此方法在查找负数的立方根时不会引发错误，因此比以前的方法更有效。

示例

在下面的Python示例中，我们使用Python列表作为输入，并使用cbrt()函数查找立方根。

#import numpy library to access cbrt() function
import numpy as np

#take an input list
num = [64, -729]

#calculate cube root of each element in the list
cube_root = np.cbrt(num)

#display the output
print("Cube root of ", str(num), " is ", str(cube_root))

输出

编译并执行上面的Python代码后，可以获得以下输出：

Cube root of [64, -729] is [ 4. -9.]