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详解Numpy isclose()(判断数组元素是否在误差范围内相等)函数的作用与使用方法

Numpy isclose()函数的作用是比较两个数组或标量中的元素是否接近,根据公差和绝对误差,返回一个布尔值的值。这个函数在进行数值计算时非常有用,因为由于舍入误差或计算误差,我们可能无法使用相等操作符来判断两个值是否相等,这个函数可以避免误差造成的不必要的错误。

该函数的方法如下:

numpy.isclose(a, b, rtol=1e-05, atol=1e-08, equal_nan=False)

参数解析:

  • a,b:要比较的两个数,可以是数组或标量。
  • rtol:相对公差,默认值为1e-05。
  • atol:绝对公差,默认值为1e-08。
  • equal_nan:是否将NaN视为相等的标志,默认为False。

该函数返回的结果是一个布尔数组,表示两个数是否在误差范围内相等。即,如果两个数的相对或绝对误差小于或等于指定的公差,则返回True,否则返回False。

下面我们将通过两个示例来说明该函数的使用方法:

实例1

在以下示例中,我们将使用isclose函数比较两个数组,其中一个数组包含NaN值。

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3, 4, np.nan])
b = np.array([1.00001, 2.00002, 3.00003, 4.00004, np.nan])

c = np.isclose(a, b, rtol=1e-5, atol=1e-8, equal_nan=True)

print(c)

输出结果如下:

[ True True True True True]

解析:

我们可以看到,在这种情况下,我们将isclose函数中的equal_nan参数设置为True,因此该函数将所有NaN值视为相等。因此,c数组的所有元素都为True,并且两个数组相等。

实例2

在以下示例中,我们使用isclose函数比较两个数组,其中一个数组包含相同的元素,但它们在精度上有所不同。

import numpy as np

a = np.array([1.0001, 2.0002, 3.0003, 4.0004])
b = np.array([1.00011, 2.00021, 3.00031, 4.00041])

c = np.isclose(a, b, rtol=1e-5, atol=1e-8, equal_nan=False)

print(c)

输出结果如下:

[ True True True True]

解析:

我们可以看到,尽管两个数组中的元素在精度上略有不同,但由于相对和绝对误差均小于指定的公差,因此isclose函数认为这两个数组中的元素是相等的。因此,c数组的所有元素都为True,并且两个数组相等。

本文链接:http://task.lmcjl.com/news/17014.html

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