特殊函数 (scipy.special
)#
下面几乎所有的函数都接受 NumPy 数组作为输入参数以及单个数字。这意味着它们遵循广播和自动数组循环规则。从技术上讲,它们是 NumPy 通用函数。不接受 NumPy 数组的函数在章节描述中会用警告标记。
另请参阅
scipy.special.cython_special
– 特殊函数的类型化 Cython 版本
错误处理#
错误通过返回 NaN 或其他适当的值来处理。当发生错误时,一些特殊函数例程可能会发出警告或引发异常。默认情况下,这是禁用的;要查询和控制当前的错误处理状态,提供了以下函数。
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获取当前处理特殊函数错误的方式。 |
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设置如何处理特殊函数错误。 |
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特殊函数错误处理的上下文管理器。 |
特殊函数可以发出的警告。 |
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特殊函数可以引发的异常。 |
可用函数#
艾里函数#
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艾里函数及其导数。 |
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指数缩放的艾里函数及其导数。 |
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计算艾里函数 Ai 及其导数的 nt 个零点和值。 |
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计算艾里函数 Bi 及其导数的 nt 个零点和值。 |
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艾里函数的积分 |
椭圆函数和积分#
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雅可比椭圆函数 |
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第一类完全椭圆积分。 |
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第一类完全椭圆积分,围绕 m = 1 |
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第一类不完全椭圆积分 |
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第二类完全椭圆积分 |
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第二类不完全椭圆积分 |
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退化的对称椭圆积分。 |
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第二类对称椭圆积分。 |
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第一类完全对称椭圆积分。 |
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第二类完全对称椭圆积分。 |
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第三类对称椭圆积分。 |
贝塞尔函数#
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实阶和复数自变量的第一类贝塞尔函数。 |
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阶数 v 的指数缩放第一类贝塞尔函数。 |
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整数阶和实数自变量的第二类贝塞尔函数。 |
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实阶和复数自变量的第二类贝塞尔函数。 |
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实阶指数缩放的第二类贝塞尔函数。 |
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整数阶 n 的第二类修正贝塞尔函数 |
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实阶 v 的第二类修正贝塞尔函数 |
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指数缩放的第二类修正贝塞尔函数。 |
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实阶的第一类修正贝塞尔函数。 |
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指数缩放的第一类修正贝塞尔函数。 |
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第一类汉克尔函数 |
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指数缩放的第一类汉克尔函数 |
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第二类汉克尔函数 |
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指数缩放的第二类汉克尔函数 |
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赖特的广义贝塞尔函数。 |
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赖特的广义贝塞尔函数的自然对数,请参阅 |
以下函数不接受 NumPy 数组(它不是通用函数)
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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)
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计算整数阶贝塞尔函数 Jn 和 Jn' 的零点。 |
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计算贝塞尔函数 Jn(x)、Jn'(x)、Yn(x) 和 Yn'(x) 的 nt 个零点。 |
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计算整数阶贝塞尔函数 Jn 的零点。 |
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计算整数阶贝塞尔函数导数 Jn' 的零点。 |
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计算整数阶贝塞尔函数 Yn(x) 的零点。 |
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计算整数阶贝塞尔函数导数 Yn'(x) 的零点。 |
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计算贝塞尔函数 Y0(z) 的 nt 个零点,以及每个零点处的导数。 |
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计算贝塞尔函数 Y1(z) 的 nt 个零点,以及每个零点处的导数。 |
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计算贝塞尔导数 Y1'(z) 的 nt 个零点,以及每个零点处的值。 |
常用贝塞尔函数的更快版本#
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第一类 0 阶贝塞尔函数。 |
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第一类 1 阶贝塞尔函数。 |
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第二类 0 阶贝塞尔函数。 |
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第二类 1 阶贝塞尔函数。 |
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0 阶修正贝塞尔函数。 |
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指数缩放的 0 阶修正贝塞尔函数。 |
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1 阶修正贝塞尔函数。 |
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指数缩放的 1 阶修正贝塞尔函数。 |
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第二类 0 阶修正贝塞尔函数,\(K_0\)。 |
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指数缩放的 0 阶修正贝塞尔函数 K |
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第二类 1 阶修正贝塞尔函数,\(K_1(x)\)。 |
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指数缩放的 1 阶修正贝塞尔函数 K |
贝塞尔函数的积分#
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第一类 0 阶贝塞尔函数的积分。 |
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与第一类 0 阶贝塞尔函数相关的积分。 |
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0 阶修正贝塞尔函数的积分。 |
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与 0 阶修正贝塞尔函数相关的积分。 |
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第一类贝塞尔函数的加权积分。 |
贝塞尔函数的导数#
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计算第一类贝塞尔函数的导数。 |
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计算第二类贝塞尔函数的导数。 |
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计算实数阶修正贝塞尔函数 Kv(z) 的导数 |
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计算第一类修正贝塞尔函数的导数。 |
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计算汉克尔函数 H1v(z) 关于 z 的导数。 |
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计算汉克尔函数 H2v(z) 关于 z 的导数。 |
球贝塞尔函数#
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第一类球贝塞尔函数或其导数。 |
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第二类球贝塞尔函数或其导数。 |
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第一类修正球贝塞尔函数或其导数。 |
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第二类修正球贝塞尔函数或其导数。 |
里卡蒂-贝塞尔函数#
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
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计算第一类里卡蒂-贝塞尔函数及其导数。 |
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计算第二类里卡蒂-贝塞尔函数及其导数。 |
斯特鲁夫函数#
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斯特鲁夫函数。 |
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修正的斯特鲁夫函数。 |
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0 阶斯特鲁夫函数的积分。 |
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与 0 阶斯特鲁夫函数相关的积分。 |
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0 阶修正的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#
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二项分布累积分布函数。 |
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二项分布生存函数。 |
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关于 p 的 |
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关于 k 的 |
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关于 n 的 |
贝塔分布#
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关于 a 的 |
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关于 b 的 |
F 分布#
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F 累积分布函数。 |
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F 生存函数。 |
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F 分布的第 p 个分位数。 |
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伽玛分布#
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伽玛分布累积分布函数。 |
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伽玛分布生存函数。 |
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关于 a 的 |
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关于 b 的 |
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关于 x 的 |
负二项分布#
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负二项累积分布函数。 |
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负二项生存函数。 |
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返回 |
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负二项百分位数函数。 |
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关于 n 的 |
非中心 F 分布#
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非中心 F 分布的累积分布函数。 |
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计算非中心 F 分布的自由度(分母)。 |
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计算非中心 F 分布的自由度(分子)。 |
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关于非中心 F 分布的 CDF 的 f 的反函数。 |
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计算非中心 F 分布的非中心参数。 |
非中心 t 分布#
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非中心 t 分布的累积分布函数。 |
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计算非中心 t 分布的自由度。 |
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非中心 t 分布的逆累积分布函数。 |
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计算非中心 t 分布的非中心参数。 |
正态分布#
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计算给定其他参数的正态分布的均值。 |
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计算给定其他参数的正态分布的标准差。 |
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标准正态分布的累积分布函数。 |
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高斯累积分布函数的对数。 |
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泊松分布#
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泊松累积分布函数。 |
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泊松生存函数 |
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学生 t 分布#
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学生 t 分布的累积分布函数 |
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学生 t 分布的第 p 个分位数。 |
卡方分布#
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卡方累积分布函数。 |
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卡方生存函数。 |
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非中心卡方分布#
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非中心卡方累积分布函数 |
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柯尔莫哥洛夫分布#
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柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫互补累积分布函数 |
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柯尔莫哥洛夫分布的互补累积分布(生存函数)函数。 |
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柯尔莫哥洛夫分布的反生存函数 |
Box-Cox 转换#
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计算 Box-Cox 转换。 |
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计算 1 + x 的 Box-Cox 转换。 |
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计算 Box-Cox 转换的反函数。 |
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计算 Box-Cox 转换的反函数。 |
Sigmoidal 函数#
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ndarray 的 Logit ufunc。 |
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Expit(又名 |
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逻辑 sigmoid 函数的对数。 |
杂项#
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Tukey lambda 分布的累积分布函数。 |
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Owen's T 函数。 |
信息论函数#
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用于计算熵的逐元素函数。 |
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用于计算相对熵的逐元素函数。 |
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用于计算 Kullback-Leibler 散度的逐元素函数。 |
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Huber 损失函数。 |
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伪 Huber 损失函数。 |
误差函数和菲涅尔积分#
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返回复数参数的误差函数。 |
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互补误差函数, |
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缩放的互补误差函数, |
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虚误差函数, |
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误差函数的反函数。 |
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互补误差函数的反函数。 |
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Faddeeva 函数 |
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道森积分。 |
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菲涅尔积分。 |
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计算正弦和余弦菲涅尔积分 S(z) 和 C(z) 的 nt 个复零点。 |
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修正的菲涅尔正积分 |
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修正的菲涅尔负积分 |
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Voigt 轮廓。 |
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
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计算第一象限中的前 nt 个零点,按绝对值排序。 |
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计算余弦菲涅尔积分 C(z) 的 nt 个复零点。 |
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计算正弦菲涅尔积分 S(z) 的 nt 个复零点。 |
勒让德函数#
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第一类勒让德多项式。 |
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所有直到指定次数 |
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第一类缔合勒让德多项式。 |
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所有直到指定次数 |
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第一类球勒让德多项式。 |
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所有直到指定次数 |
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球谐函数。 |
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所有直到指定次数 |
以下函数正在被弃用,转而支持上述函数,后者提供了更灵活和一致的接口。
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整数阶和实数次的缔合勒让德函数。 |
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计算球谐函数。 |
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复数参数的第一类缔合勒让德函数。 |
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第一类勒让德函数。 |
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第二类勒让德函数。 |
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第一类缔合勒让德函数序列。 |
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第二类缔合勒让德函数序列。 |
椭球调和函数#
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椭球调和函数 E^p_n(l) |
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椭球调和函数 F^p_n(l) |
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椭球调和归一化常数 gamma^p_n |
正交多项式#
以下函数计算正交多项式的值
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计算 n 次和 k 阶的广义(伴随)拉盖尔多项式。 |
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计算勒让德多项式在某一点的值。 |
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计算第一类切比雪夫多项式在某一点的值。 |
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计算第二类切比雪夫多项式在某一点的值。 |
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计算在 [-2, 2] 区间上的第一类切比雪夫多项式在某一点的值。 |
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计算在 [-2, 2] 区间上的第二类切比雪夫多项式在某一点的值。 |
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计算雅可比多项式在某一点的值。 |
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计算拉盖尔多项式在某一点的值。 |
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计算广义拉盖尔多项式在某一点的值。 |
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计算物理学家的埃尔米特多项式在某一点的值。 |
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计算概率论者的(归一化)埃尔米特多项式在某一点的值。 |
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计算盖根鲍尔多项式在某一点的值。 |
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计算移位的勒让德多项式在某一点的值。 |
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计算移位的第一类切比雪夫多项式在某一点的值。 |
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计算移位的第二类切比雪夫多项式在某一点的值。 |
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计算移位的雅可比多项式在某一点的值。 |
以下函数计算正交多项式的根和正交权重
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高斯-勒让德求积。 |
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高斯-切比雪夫(第一类)求积。 |
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高斯-切比雪夫(第二类)求积。 |
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高斯-切比雪夫(第一类)求积。 |
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高斯-切比雪夫(第二类)求积。 |
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高斯-雅可比求积。 |
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高斯-拉盖尔求积。 |
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高斯-广义拉盖尔求积。 |
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高斯-埃尔米特(物理学家)求积。 |
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高斯-埃尔米特(统计学家)求积。 |
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高斯-盖根鲍尔求积。 |
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高斯-勒让德(移位)求积。 |
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高斯-切比雪夫(第一类,移位)求积。 |
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高斯-切比雪夫(第二类,移位)求积。 |
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高斯-雅可比(移位)求积。 |
下面的函数依次返回 orthopoly1d
对象中的多项式系数,其功能类似于 numpy.poly1d
。 orthopoly1d
类还有一个属性 weights
,它返回高斯求积的适当形式的根、权重和总权重。这些以 n x 3
数组形式返回,其中第一列是根,第二列是权重,最后一列是总权重。请注意,当进行算术运算时,orthopoly1d
对象会转换为 poly1d
,并丢失原始正交多项式的信息。
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勒让德多项式。 |
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第一类切比雪夫多项式。 |
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第二类切比雪夫多项式。 |
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在 \([-2, 2]\) 上的第一类切比雪夫多项式。 |
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在 \([-2, 2]\) 上的第二类切比雪夫多项式。 |
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雅可比多项式。 |
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拉盖尔多项式。 |
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广义(伴随)拉盖尔多项式。 |
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物理学家的埃尔米特多项式。 |
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归一化的(概率论者)埃尔米特多项式。 |
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盖根鲍尔(超球)多项式。 |
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移位的勒让德多项式。 |
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移位的第一类切比雪夫多项式。 |
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移位的第二类切比雪夫多项式。 |
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移位的雅可比多项式。 |
警告
使用多项式系数计算高阶多项式(大约 order > 20
阶)的值在数值上是不稳定的。要计算多项式值,应该使用 eval_*
函数。
超几何函数#
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高斯超几何函数 2F1(a, b; c; z) |
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合流超几何函数 1F1。 |
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合流超几何函数 U |
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合流超几何极限函数 0F1。 |
抛物柱面函数#
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抛物柱面函数 D |
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抛物柱面函数 V |
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抛物柱面函数 W。 |
以下函数不接受 NumPy 数组(它们不是通用函数)
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抛物柱面函数 Dv(x) 及其导数。 |
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抛物柱面函数 Vv(x) 及其导数。 |
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抛物柱面函数 Dn(z) 及其导数。 |
球状波函数#
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第一类长球面角函数及其导数 |
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第一类长球面径向函数及其导数 |
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第二类长球面径向函数及其导数 |
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第一类扁球面角函数及其导数 |
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第一类扁球面径向函数及其导数 |
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第二类扁球面径向函数及其导数。 |
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长球面函数的特征值 |
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扁球面函数的特征值 |
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长球面波函数的特征值序列。 |
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扁球面波函数的特征值序列。 |
以下函数需要预先计算的特征值
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使用预先计算的特征值计算长球面角函数 pro_ang1 |
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使用预先计算的特征值计算长球面径向函数 pro_rad1 |
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使用预先计算的特征值计算长球面径向函数 pro_rad2 |
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使用预先计算的特征值计算扁球面角函数 obl_ang1 |
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使用预先计算的特征值计算扁球面径向函数 obl_rad1 |
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使用预先计算的特征值计算扁球面径向函数 obl_rad2 |
开尔文函数#
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作为复数的开尔文函数 |
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计算所有开尔文函数的 nt 个零点。 |
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开尔文函数 ber。 |
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开尔文函数 bei。 |
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开尔文函数 ber 的导数。 |
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开尔文函数 bei 的导数。 |
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开尔文函数 ker。 |
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开尔文函数 kei。 |
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开尔文函数 ker 的导数。 |
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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)
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计算开尔文函数 ber 的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 bei 的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 ber 的导数的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 bei 的导数的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 ker 的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 kei 的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 ker 的导数的 nt 个零点。 |
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计算开尔文函数 kei 的导数的 nt 个零点。 |
组合数学#
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从 N 个事物中取 k 个的组合数。 |
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从 N 个事物中取 k 个的排列数,即 N 的 k-排列。 |
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生成第二类斯特林数。 |
其他特殊函数#
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计算 *a* 和 *b* 的算术几何平均值。 |
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伯努利数 B0..Bn(包括)。 |
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二项式系数,视为两个实变量的函数。 |
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周期 sinc 函数,也称为狄利克雷函数。 |
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欧拉数 E(0), E(1), ..., E(n)。 |
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广义指数积分 En。 |
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指数积分 E1。 |
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指数积分 Ei。 |
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一个数或一个数组的阶乘。 |
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双阶乘。 |
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n 的 k 阶多阶乘,n(!!...!)。 |
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双曲正弦和余弦积分。 |
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正弦和余弦积分。 |
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计算 softmax 函数。 |
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计算 softmax 函数的对数。 |
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斯彭斯函数,也称为二重对数函数。 |
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黎曼或赫维茨 zeta 函数。 |
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黎曼 zeta 函数减 1。 |
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逐元素计算 softplus 函数。 |
便捷函数#
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*x* 的逐元素立方根。 |
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逐元素计算 |
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逐元素计算 |
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从度转换为弧度。 |
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以度为单位给出的角度 *x* 的余弦。 |
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以度为单位给出的角度 *x* 的正弦。 |
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以度为单位给出的角度 *x* 的正切。 |
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以度为单位给出的角度 *x* 的余切。 |
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计算 log(1 + x),当 *x* 接近于零时使用。 |
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计算 |
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当 x 接近零时使用的 cos(x) - 1。 |
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计算 |
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四舍五入到最接近的整数。 |
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计算 |
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计算 |
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计算输入元素指数和的对数。 |
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相对误差指数, |
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返回归一化的 sinc 函数。 |