在 Python 中生成勒讓德多項式和 x、y 複數點陣列的偽範德蒙德矩陣


要生成勒讓德多項式的偽範德蒙德矩陣,請在 Python Numpy 中使用 legendre.legvander2d() 方法。該方法返回偽範德蒙德矩陣。返回矩陣的形狀為 x.shape + (deg + 1,),其中最後一個索引是相應勒讓德多項式的次數。dtype 將與轉換後的 x 相同。

引數 x、y 是點座標陣列,所有陣列都具有相同的形狀。dtype 將根據任何元素是否為複數轉換為 float64 或 complex128。標量將轉換為一維陣列。引數 deg 是 [x_deg, y_deg] 形式的最大次數列表。

步驟

首先,匯入所需的庫:

import numpy as np
from numpy.polynomial import legendre as L

使用 numpy.array() 方法建立具有相同形狀的點座標陣列:

x = np.array([-2.+2.j, -1.+2.j])
y = np.array([1.+2.j, 2.+2.j])

顯示陣列:

print("Array1...\n",x)
print("\nArray2...\n",y)

顯示資料型別:

print("\nArray1 datatype...\n",x.dtype)
print("\nArray2 datatype...\n",y.dtype)

檢查兩個陣列的維度:

print("\nDimensions of Array1...\n",x.ndim)
print("\nDimensions of Array2...\n",y.ndim)

檢查兩個陣列的形狀:

print("\nShape of Array1...\n",x.shape)
print("\nShape of Array2...\n",y.shape)

要生成勒讓德多項式的偽範德蒙德矩陣,請在 Python Numpy 中使用 legendre.legvander2d() 方法:

x_deg, y_deg = 2, 3
print("\nResult...\n",L.legvander2d(x,y, [x_deg, y_deg]))

示例

import numpy as np
from numpy.polynomial import legendre as L

# Create arrays of point coordinates, all of the same shape using the numpy.array() method
x = np.array([-2.+2.j, -1.+2.j])
y = np.array([1.+2.j, 2.+2.j])

# Display the arrays
print("Array1...\n",x)
print("\nArray2...\n",y)

# Display the datatype
print("\nArray1 datatype...\n",x.dtype)
print("\nArray2 datatype...\n",y.dtype)

# Check the Dimensions of both the arrays
print("\nDimensions of Array1...\n",x.ndim)
print("\nDimensions of Array2...\n",y.ndim)

# Check the Shape of both the arrays
print("\nShape of Array1...\n",x.shape)
print("\nShape of Array2...\n",y.shape)

# To generate a pseudo Vandermonde matrix of the Legendre polynomial, use the legendre.legvander2d() method in Python Numpy

x_deg, y_deg = 2, 3
print("\nResult...\n",L.legvander2d(x,y, [x_deg, y_deg]))

輸出

Array1...
   [-2.+2.j -1.+2.j]

Array2...
   [1.+2.j 2.+2.j]

Array1 datatype...
complex128

Array2 datatype...
complex128

Dimensions of Array1...
1

Dimensions of Array2...
1

Shape of Array1...
(2,)

Shape of Array2...
(2,)

Result...
    [[ 1.  +0.j  1. +2.j  -5.   +6.j -29.  -8.j  -2.  +2.j  -6.   -2.j
      -2. -22.j 74. -42.j -0.5 -12.j  23.5 -13.j 74.5 +57.j -81.5 +352.j]
    [ 1.  +0.j   2.   +2.j  -0.5 +12.j -43. +37.j  -1. +2.j  -6.  +2.j
    -23.5 -13.j -31. -123.j -5.  -6.j   2.  -22.j 74.5 -57.j 437. +73.j]]

更新於:2022-03-09

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