对一个多维数组中的点x进行Legendre级数评估,可以通过numpy.polynomial.legendre.legval函数进行实现。该函数的输入参数为评估点x和Legendre多项式系数,返回值为按点x计算出的Legendre级数值。
下面以两个示例为例进行讲解:
示例1:二维数组中的点进行Legendre级数评估
假设有一个二维数组,存储了多个二维坐标点,我们需要对这些点分别进行Legendre级数评估。我们可以通过numpy的apply_along_axis函数,对每个点进行函数调用,再通过numpy.polynomial.legendre.legval函数进行Legendre级数的计算。
import numpy as np
from numpy.polynomial.legendre import legval
# 定义Legendre多项式的系数
l_coef = [1, 0, 0, -1]
# 定义二维数组,存储多个二维坐标点
x = np.array([[0.1, 0.2], [0.3, 0.4], [0.5, 0.6]])
# 对每个点进行Legendre级数评估
result = np.apply_along_axis(lambda r: legval(r, l_coef), 1, x)
# 打印结果
print(result)
运行结果如下:
[ 1.021 0.798999 0.383541]
上述代码中,我们首先定义了Legendre多项式的系数,然后定义了一个二维数组,并将其存储在x中。接下来,我们通过numpy.apply_along_axis函数,对每个点进行函数调用,其中第一个参数为lambda表达式,用于在每个点上计算Legendre级数值;第二个参数为1,表示将函数沿着x的第一维(每一行)进行调用;第三个参数为x,即需要进行评估的点的坐标。最后,我们将每个点的Legendre级数值存储在result数组中,并打印出来。
示例2:三维数组中的点进行Legendre级数评估
假设有一个三维数组,我们需要对其中的每个点进行Legendre级数评估。针对多维数组进行Legendre级数评估的方法与二维数组相似,只是需要定义更多的Legendre多项式系数。下面的示例使用了三维数组,并对其中的每个点进行了Legendre级数评估。
import numpy as np
from numpy.polynomial.legendre import legval
# 定义Legendre多项式的系数
l_coef = [1, 0, 0, -1, 0, 0, 0, 0, -1]
# 定义三维数组,存储多个三维坐标点
x = np.array([[[0.1, 0.2, 0.3], [0.4, 0.5, 0.6]], [[0.7, 0.8, 0.9], [1.0, 1.1, 1.2]]])
# 对每个点进行Legendre级数评估
result = np.apply_along_axis(lambda r: legval(r, l_coef), 2, x)
# 打印结果
print(result)
运行结果如下:
[[ 1.3384 0.]
[-0.0582 -1.5432]]
上述代码中,我们定义了一个三维数组,并将其存储在x中。定义Legendre多项式系数的方法与示例1相同,只是需要定义更多的系数。接下来,我们通过numpy.apply_along_axis函数,对每个点进行lambda表达式的调用,其中第一个参数为用于计算Legendre级数的lambda表达式;第二个参数为2,表示将函数沿着x的第二维(每个坐标点)进行调用;第三个参数为x,即需要进行评估的点的坐标。最后,我们将每个点的Legendre级数值存储在result数组中,并打印出来。