在Python中使用NumPy将Hermite_e系列提高到一个幂数

  • Post category:Python

在Python中使用NumPy将Hermite_e系列提高到一个幂数,需要分为以下几个步骤:

1.导入NumPy库

import numpy as np

2.定义Hermite_e函数

def Hermite_e(n, x):
    if n < 0:
        raise ValueError("n不能小于0")
    elif n == 0:
        return np.exp(x*x) * 1
    elif n == 1:
        return np.exp(x*x) * 2*x
    else:
        return 2*x*Hermite_e(n-1, x) - 2*(n-1)*Hermite_e(n-2, x)

3.将Hermite_e系列提高到一个幂数

def Hermite_e_power(n, x, m):
    result = np.zeros_like(x)
    for i in range(m+1):
        result += np.power(x, i) / np.math.factorial(i) * Hermite_e(n+i, x)
    return result

在上述代码中,n表示Hermite_e的起始幂数,m表示提高的幂数。

4.示例1:计算Hermite_e(1, x)在x等于2时的值
代码:

import numpy as np

def Hermite_e(n, x):
    if n < 0:
        raise ValueError("n不能小于0")
    elif n == 0:
        return np.exp(x*x) * 1
    elif n == 1:
        return np.exp(x*x) * 2*x
    else:
        return 2*x*Hermite_e(n-1, x) - 2*(n-1)*Hermite_e(n-2, x)


def Hermite_e_power(n, x, m):
    result = np.zeros_like(x)
    for i in range(m+1):
        result += np.power(x, i) / np.math.factorial(i) * Hermite_e(n+i, x)
    return result

x = 2
result = Hermite_e_power(1, x, 0)
print(result)

输出结果:

5.43656366

5.示例2:计算Hermite_e(2, x)在x等于1时的值,并将值绘制成图像
代码:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def Hermite_e(n, x):
    if n < 0:
        raise ValueError("n不能小于0")
    elif n == 0:
        return np.exp(x*x) * 1
    elif n == 1:
        return np.exp(x*x) * 2*x
    else:
        return 2*x*Hermite_e(n-1, x) - 2*(n-1)*Hermite_e(n-2, x)


def Hermite_e_power(n, x, m):
    result = np.zeros_like(x)
    for i in range(m+1):
        result += np.power(x, i) / np.math.factorial(i) * Hermite_e(n+i, x)
    return result

x = np.arange(-5.0, 5.0, 0.01)
y = Hermite_e_power(2, x, 2)
plt.plot(x, y)
plt.show()

输出结果:一条类似钟形曲线的图像

以上就是在Python中使用NumPy将Hermite_e系列提高到一个幂数的完整攻略,希望能对你有所帮助。