特殊函数 (scipy.special
)#
下方几乎所有函数都接受 NumPy 数组作为输入参数,也接受单个数字。这意味着它们遵循广播和自动数组循环规则。技术上,它们是 NumPy 通用函数。不接受 NumPy 数组的函数在章节描述中会有警告标记。
另请参阅
scipy.special.cython_special
– 特殊函数的类型化 Cython 版本
错误处理#
通过返回 NaN 或其他适当值来处理错误。某些特殊函数例程在发生错误时可能会发出警告或引发异常。默认情况下,除了内存分配错误(这会导致引发异常)之外,此功能是禁用的。提供了以下函数来查询和控制当前错误处理状态。
可用函数#
艾里函数#
椭圆函数和积分#
|
雅可比椭圆函数 |
|
第一类完全椭圆积分。 |
|
在 m = 1 附近的第一类完全椭圆积分 |
|
第一类不完全椭圆积分 |
|
第二类完全椭圆积分 |
|
第二类不完全椭圆积分 |
|
退化对称椭圆积分。 |
|
第二类对称椭圆积分。 |
|
第一类完全对称椭圆积分。 |
|
第二类完全对称椭圆积分。 |
|
第三类对称椭圆积分。 |
贝塞尔函数#
|
实数阶和复数自变量的第一类贝塞尔函数。 |
|
阶数为 v 的指数缩放第一类贝塞尔函数。 |
|
整数阶和实数自变量的第二类贝塞尔函数。 |
|
实数阶和复数自变量的第二类贝塞尔函数。 |
|
实数阶的指数缩放第二类贝塞尔函数。 |
|
整数阶 n 的第二类修正贝塞尔函数 |
|
实数阶 v 的第二类修正贝塞尔函数 |
|
指数缩放的第二类修正贝塞尔函数。 |
|
实数阶的第一类修正贝塞尔函数。 |
|
指数缩放的第一类修正贝塞尔函数。 |
|
第一类汉克尔函数 |
|
指数缩放的第一类汉克尔函数 |
|
第二类汉克尔函数 |
|
指数缩放的第二类汉克尔函数 |
|
赖特广义贝塞尔函数。 |
|
赖特广义贝塞尔函数的自然对数,参见 |
以下函数不接受 NumPy 数组(它不是通用函数)
|
Jahnke-Emden Lambda 函数,Lambdav(x)。 |
贝塞尔函数的零点#
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
|
计算整数阶贝塞尔函数 Jn 和 Jn' 的零点。 |
|
计算贝塞尔函数 Jn(x), Jn'(x), Yn(x), 和 Yn'(x) 的 nt 个零点。 |
|
计算整数阶贝塞尔函数 Jn 的零点。 |
|
计算整数阶贝塞尔函数导数 Jn' 的零点。 |
|
计算整数阶贝塞尔函数 Yn(x) 的零点。 |
|
计算整数阶贝塞尔函数导数 Yn'(x) 的零点。 |
|
计算贝塞尔函数 Y0(z) 的 nt 个零点,以及每个零点处的导数。 |
|
计算贝塞尔函数 Y1(z) 的 nt 个零点,以及每个零点处的导数。 |
|
计算贝塞尔导数 Y1'(z) 的 nt 个零点,以及每个零点处的值。 |
常见贝塞尔函数的更快版本#
|
0 阶第一类贝塞尔函数。 |
|
1 阶第一类贝塞尔函数。 |
|
0 阶第二类贝塞尔函数。 |
|
1 阶第二类贝塞尔函数。 |
|
0 阶修正贝塞尔函数。 |
|
0 阶指数缩放修正贝塞尔函数。 |
|
1 阶修正贝塞尔函数。 |
|
1 阶指数缩放修正贝塞尔函数。 |
|
0 阶第二类修正贝塞尔函数,\(K_0\)。 |
|
0 阶指数缩放修正贝塞尔函数 K |
|
1 阶第二类修正贝塞尔函数,\(K_1(x)\)。 |
|
1 阶指数缩放修正贝塞尔函数 K |
贝塞尔函数的积分#
|
0 阶第一类贝塞尔函数的积分。 |
|
与 0 阶第一类贝塞尔函数相关的积分。 |
|
0 阶修正贝塞尔函数的积分。 |
|
与 0 阶修正贝塞尔函数相关的积分。 |
|
第一类贝塞尔函数的加权积分。 |
贝塞尔函数的导数#
球贝塞尔函数#
|
第一类球贝塞尔函数或其导数。 |
|
第二类球贝塞尔函数或其导数。 |
|
第一类修正球贝塞尔函数或其导数。 |
|
第二类修正球贝塞尔函数或其导数。 |
黎卡提-贝塞尔函数#
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
|
计算第一类黎卡提-贝塞尔函数及其导数。 |
|
计算第二类黎卡提-贝塞尔函数及其导数。 |
斯特鲁夫函数#
|
斯特鲁夫函数。 |
|
修正斯特鲁夫函数。 |
|
0 阶斯特鲁夫函数的积分。 |
|
与 0 阶斯特鲁夫函数相关的积分。 |
|
0 阶修正斯特鲁夫函数的积分。 |
原始统计函数#
另请参阅
scipy.stats
: 这些函数的友好版本。
二项分布#
Beta 分布#
F 分布#
伽马分布#
负二项分布#
非中心 F 分布#
|
非中心 F 分布的累积分布函数。 |
|
计算非中心 F 分布的自由度(分母)。 |
|
计算非中心 F 分布的自由度(分子)。 |
|
非中心 F 分布 CDF 关于 f 的反函数。 |
|
计算非中心 F 分布的非中心参数。 |
非中心 t 分布#
正态分布#
泊松分布#
学生 t 分布#
卡方分布#
非中心卡方分布#
柯尔莫哥洛夫分布#
|
柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫互补累积分布函数 |
|
|
|
柯尔莫哥洛夫分布的互补累积分布(生存函数)函数。 |
|
柯尔莫哥洛夫分布的逆生存函数 |
Box-Cox 变换#
|
计算 Box-Cox 变换。 |
|
计算 1 + x 的 Box-Cox 变换。 |
|
计算 Box-Cox 变换的逆。 |
|
计算 Box-Cox 变换的逆。 |
S 型函数#
杂项#
信息论函数#
|
逐元素计算熵的函数。 |
|
逐元素计算相对熵的函数。 |
|
逐元素计算 Kullback-Leibler 散度的函数。 |
|
Huber 损失函数。 |
|
伪 Huber 损失函数。 |
误差函数和菲涅耳积分#
|
返回复数自变量的误差函数。 |
|
互补误差函数, |
|
缩放互补误差函数, |
|
虚误差函数, |
|
误差函数的逆。 |
|
互补误差函数的逆。 |
|
Faddeeva 函数 |
|
Dawson 积分。 |
|
菲涅耳积分。 |
|
计算正弦和余弦菲涅耳积分 S(z) 和 C(z) 的 nt 个复数零点。 |
|
修正菲涅耳正积分 |
|
修正菲涅耳负积分 |
|
Voigt 剖面。 |
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
|
计算第一象限中按绝对值排序的前 nt 个零点。 |
|
计算余弦菲涅耳积分 C(z) 的 nt 个复数零点。 |
|
计算正弦菲涅耳积分 S(z) 的 nt 个复数零点。 |
勒让德函数#
|
第一类勒让德多项式。 |
|
直至指定阶数 |
|
第一类伴随勒让德多项式。 |
|
直至指定阶数 |
|
第一类球勒让德多项式。 |
|
直至指定阶数 |
|
球谐函数。 |
|
直至指定阶数 |
以下函数正在被弃用,取而代之的是上方提供了更灵活和一致接口的函数。
椭球谐函数#
|
椭球谐函数 E^p_n(l) |
|
椭球谐函数 F^p_n(l) |
|
椭球谐函数归一化常数 gamma^p_n |
正交多项式#
以下函数评估正交多项式的值
|
计算 n 阶 k 次的广义(伴随)拉盖尔多项式。 |
|
在给定点评估勒让德多项式。 |
|
在给定点评估第一类切比雪夫多项式。 |
|
在给定点评估第二类切比雪夫多项式。 |
|
在给定点评估 [-2, 2] 上的第一类切比雪夫多项式。 |
|
在给定点评估 [-2, 2] 上的第二类切比雪夫多项式。 |
|
在给定点评估雅可比多项式。 |
|
在给定点评估拉盖尔多项式。 |
|
在给定点评估广义拉盖尔多项式。 |
|
在给定点评估物理学家的埃尔米特多项式。 |
|
在给定点评估概率论学家的(归一化)埃尔米特多项式。 |
|
在给定点评估盖根鲍尔多项式。 |
|
在给定点评估移位勒让德多项式。 |
|
在给定点评估移位第一类切比雪夫多项式。 |
|
在给定点评估移位第二类切比雪夫多项式。 |
|
在给定点评估移位雅可比多项式。 |
以下函数计算正交多项式的根和正交权重
|
高斯-勒让德正交。 |
|
高斯-切比雪夫(第一类)正交。 |
|
高斯-切比雪夫(第二类)正交。 |
|
高斯-切比雪夫(第一类)正交。 |
|
高斯-切比雪夫(第二类)正交。 |
|
高斯-雅可比正交。 |
|
高斯-拉盖尔正交。 |
|
高斯-广义拉盖尔正交。 |
|
高斯-埃尔米特(物理学家)正交。 |
|
高斯-埃尔米特(统计学家)正交。 |
|
高斯-盖根鲍尔正交。 |
|
高斯-勒让德(移位)正交。 |
|
高斯-切比雪夫(第一类,移位)正交。 |
|
高斯-切比雪夫(第二类,移位)正交。 |
|
高斯-雅可比(移位)正交。 |
下面的函数依次在 orthopoly1d
对象中返回多项式系数,这些对象的函数功能与 numpy.poly1d
类似。 orthopoly1d
类还具有一个 weights
属性,它返回相应形式的高斯正交的根、权重和总权重。这些数据以 n x 3
数组的形式返回,其中根在第一列,权重在第二列,总权重在最后一列。请注意,orthopoly1d
对象在进行算术运算时会转换为 poly1d
,并丢失原始正交多项式的信息。
|
勒让德多项式。 |
|
第一类切比雪夫多项式。 |
|
第二类切比雪夫多项式。 |
|
在 \([-2, 2]\) 上的第一类切比雪夫多项式。 |
|
在 \([-2, 2]\) 上的第二类切比雪夫多项式。 |
|
雅可比多项式。 |
|
拉盖尔多项式。 |
|
广义(伴随)拉盖尔多项式。 |
|
物理学家的埃尔米特多项式。 |
|
归一化(概率论家)埃尔米特多项式。 |
|
盖根鲍尔(超球面)多项式。 |
|
移位勒让德多项式。 |
|
移位第一类切比雪夫多项式。 |
|
移位第二类切比雪夫多项式。 |
|
移位雅可比多项式。 |
警告
使用多项式系数计算高阶多项式(大约 order > 20
)的值在数值上是不稳定的。为了评估多项式值,应改用 eval_*
函数。
超几何函数#
抛物柱面函数#
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
扁长波函数#
|
第一类扁长球角函数及其导数 |
|
第一类扁长球径向函数及其导数 |
|
第二类扁长球径向函数及其导数 |
|
第一类扁圆球角函数及其导数 |
|
第一类扁圆球径向函数及其导数 |
|
第二类扁圆球径向函数及其导数。 |
|
扁长球函数的特征值 |
|
扁圆球函数的特征值 |
|
扁长球波函数的特征值。 |
|
扁圆球波函数的特征值。 |
以下函数需要预先计算的特征值
|
用于预计算特征值的扁长球角函数 pro_ang1 |
|
用于预计算特征值的扁长球径向函数 pro_rad1 |
|
用于预计算特征值的扁长球径向函数 pro_rad2 |
|
用于预计算特征值的扁圆球角函数 obl_ang1 |
|
用于预计算特征值的扁圆球径向函数 obl_rad1 |
|
用于预计算特征值的扁圆球径向函数 obl_rad2 |
开尔文函数#
|
作为复数的开尔文函数 |
|
计算所有开尔文函数的 nt 个零点。 |
|
开尔文函数 ber。 |
|
开尔文函数 bei。 |
|
开尔文函数 ber 的导数。 |
|
开尔文函数 bei 的导数。 |
|
开尔文函数 ker。 |
|
开尔文函数 kei。 |
|
开尔文函数 ker 的导数。 |
|
开尔文函数 kei 的导数。 |
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
|
计算开尔文函数 ber 的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 bei 的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 ber 的导数的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 bei 的导数的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 ker 的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 kei 的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 ker 的导数的 nt 个零点。 |
|
计算开尔文函数 kei 的导数的 nt 个零点。 |
组合学#
其他特殊函数#
|
计算 a 和 b 的算术-几何平均值。 |
|
伯努利数 B0..Bn(含)。 |
|
二项式系数,被视为两个实变量的函数。 |
|
周期性 sinc 函数,也称为狄利克雷函数。 |
|
欧拉数 E(0), E(1), ..., E(n)。 |
|
广义指数积分 En。 |
|
指数积分 E1。 |
|
指数积分 Ei。 |
|
一个数字或数字数组的阶乘。 |
|
双阶乘。 |
|
n 的 k 阶多重阶乘,n(!!...!)。 |
|
双曲正弦和余弦积分。 |
|
正弦和余弦积分。 |
|
计算 softmax 函数。 |
|
计算 softmax 函数的对数。 |
|
斯彭斯函数,也称为对数函数。 |
|
黎曼或赫尔维茨 zeta 函数。 |
|
黎曼 zeta 函数减去 1。 |
|
逐元素计算 softplus 函数。 |
便捷函数#
|
x 的逐元素立方根。 |
|
逐元素计算 |
|
逐元素计算 |
|
将度转换为弧度。 |
|
给定度数的角度 x 的余弦。 |
|
给定度数的角度 x 的正弦。 |
|
给定度数的角度 x 的正切。 |
|
给定度数的角度 x 的余切。 |
|
计算 log(1 + x),用于 x 接近零的情况。 |
|
计算 |
|
计算 cos(x) - 1,用于 x 接近零的情况。 |
|
计算 |
|
四舍五入到最接近的整数。 |
|
计算 |
|
计算 |
|
计算输入元素的指数和的对数。 |
|
相对误差指数, |
|
返回归一化的 sinc 函数。 |