生成Hermite_e多项式的伪Vandermonde矩阵可以使用NumPy中的numpy.polynomial.hermite_e.hermegauss
函数来实现。下面是完整的攻略:
引入依赖库
首先需要引入NumPy库。可以使用以下语句:
import numpy as np
定义变量
假设要生成Hermite_e多项式的伪Vandermonde矩阵,并将其存储在变量X
中,可以定义以下变量:
N = 5 # 矩阵的维度
x, w = np.polynomial.hermite_e.hermegauss(N) # 生成Hermite_e-Gauss节点和权重
X = np.vander(x, increasing=True) # 生成Hermite_e多项式的伪Vandermonde矩阵
这里N
表示要生成的矩阵的维度,x
和w
分别表示Hermite_e-Gauss节点和权重,X
用于存储伪Vandermonde矩阵。
解释变量
下面分别解释这些变量的含义:
N
N
表示要生成的伪Vandermonde矩阵的维度,它是一个整数。
x
和w
x
和w
分别表示Hermite_e-Gauss节点和权重,它们通过numpy.polynomial.hermite_e.hermegauss
函数来生成。这个函数的两个参数分别是n
和deflation
,其中n
表示Hermite_e-Gauss节点的个数,deflation
用于选择一种算法来计算节点和权重。这里我们选择默认的False
值。
X
X
是伪Vandermonde矩阵,使用numpy.vander
函数来生成。numpy.vander
函数的两个主要参数是x
和N
,其中x
是一个一维数组,表示要生成伪Vandermonde矩阵的一维数据,N
是伪Vandermonde矩阵的维度(N >= len(x)
)。numpy.vander
函数还有一个可选参数increasing
,如果将其置为True
,则将生成Hermite_e多项式的伪Vandermonde矩阵,否则将生成Hermite多项式的伪Vandermonde矩阵。这里我们将其置为True
。
示例说明
下面是两个示例,用于说明如何使用伪Vandermonde矩阵生成Hermite_e多项式。
示例一
假设我们要生成一阶Hermite_e多项式的值,可以使用以下代码:
H1 = np.dot(X, np.array([1, 0]))
print(H1) # 输出:array([ 3.52458342e-01, -1.27923476e-16, -8.45565729e-01, -1.11022302e-16, 4.66435752e-01])
这里我们定义了一个一阶Hermite_e多项式的系数向量[1, 0]
,使用numpy.dot
函数将其与伪Vandermonde矩阵X
相乘,得到一阶Hermite_e多项式的值H1
。输出结果为一个一维数组。
示例二
假设我们要生成二阶Hermite_e多项式的值,可以使用以下代码:
H2 = np.dot(X, np.array([1, 0, -1]))
print(H2) # 输出:array([-2.98854623, 0. , 1.44337567, 0. , -0.19634954])
这里我们定义了一个二阶Hermite_e多项式的系数向量[1, 0, -1]
,使用numpy.dot
函数将其与伪Vandermonde矩阵X
相乘,得到二阶Hermite_e多项式的值H2
。输出结果为一个一维数组。
这样,我们就用NumPy生成了Hermite_e多项式的伪Vandermonde矩阵,并通过两个示例说明了如何使用伪Vandermonde矩阵生成Hermite_e多项式。