ln в Python: Реализация и использование в реальной жизни

Математический модуль Python предоставил нам множество важных функций, таких как sqrt (), который используется для вычисления квадратного корня из числа . У нас также есть функции для вычисления cos, sin, tan и экспоненты числа. Не только это, но мы также можем вычислить Natural Log, обычно известный как ln в python. В этой статье мы рассмотрим, как вычислить натуральный логарифм числа с помощью математического модуля и некоторыми другими способами.

Нормальный логарифм означает базовый логарифм 10 (или пример log10(x)), но натуральный логарифм-это базовый алгоритм e (например, loge(x) или ln(x)). Формула для вычисления натурального логарифма равна(x)/log (2.71828). Мы также узнаем, как вычислить натуральный логарифм каждого элемента

Как вычислить Ln в python?

Мы будем использовать модуль math в python, который предоставляет нам прямой метод вычисления натурального логарифма.

Использование Математического модуля

Синтаксис-

math.log(x[, base])-Параметры-X– Это число, натуральный логарифм которого мы хотим вычислить. Это должно быть числовое значение.Base- По умолчанию это значение равно “e”. Это означает, что если мы не предоставим никакого основания, то он вычислит натуральный логарифм. Но мы можем изменить значение базы в соответствии с нашими потребностями. Примечание – Возвращает ошибку значения, если передано отрицательное или нулевое значение.

Примеры ln в python

Давайте узнаем, как использовать приведенную выше функцию для вычисления ln в python.

Output-
number: 10 log: 2.302585092994046
number: 20 log: 2.995732273553991
number: 10 log: 2.302585092994046
number: 5 log: 1.6094379124341003

Для расчета стандартного логарифма мы будем использовать base 10.

Output-
number: 10 log: 1.0
number: 20 log: 1.301029995663981
number: 10 log: 1.0
number: 5 log: 0.6989700043360187

Использование модуля Numpy

numpy.log()–

Параметры:

X – Хотя в numpy.log () есть много параметров, мы будем изучать только один параметр для вычисления натурального логарифма одного элемента. Здесь x-это элемент.

Примеры ln в python с использованием numpy

Output-
number: 50 log: 3.912023005428146
number: 200 log: 5.298317366548036
number: 100 log: 4.605170185988092
number: 59 log: 4.07753744390572

Вычисление ln элементов массива в python

Numpy.log(arr,out_arr)

Параметры:

Arr– В этом параметре мы должны передать массив, ln которого мы должны найти.Out_Arr – Этот массив должен быть того же размера, что и входной href=”https://en.wikipedia.org/wiki/Array_data_structure”>массив. Лог элементов массива будет передан в этот массивimport numpy as np. href=”https://en.wikipedia.org/wiki/Array_data_structure”>массив. Лог элементов массива будет передан в этот массивimport numpy as np.

import numpy as np
# input list
list1=[10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140]
# Converting the list into array.array(list1)
# Finding the Natural Log and storing it into another array.log(arr)
print(out_arr)

Output-
[2.30258509 2.99573227 3.40119738 3.68887945 3.91202301 4.09434456 4.24849524 4.38202663 4.49980967 4.60517019 4.70048037 4.78749174 4.86753445 4.94164242]

Если вы все еще не поняли разницу между Натуральным логом и Стандартным логом, давайте построим график между Натуральным логом и Стандартным логом того же входного массива.

Построение естественного журнала (ln) против стандартного журнала в Python

import matplotlib.pyplot as plt
# If we use %matplotlib inline, we do not need to use plt.show() again and again
%matplotlib inline

import numpy as np
# input list
list1=[10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140]
# Converting the list into array.array(list1)
# Finding the Natural Log and storing it into another array.log(arr)
# Finding the Standard Log (base:10) and storing it into another array.log10(arr)
# Plotting input array with Natural Log)
# Plotting input array with Standard Log)
# Giving the x axis a label
plt.xlabel("input array")
# Giving the y axis a label
plt.ylabel("output array")
# Giving the title to the grapph
plt.title("Natural Log vs Standard Log")
plt.legend()

Выход-

Заметьте, что по мере того, как значение нашего входа увеличивается, выход с использованием натурального логарифма растет экспоненциально. Но со стандартным журналом прирост стоимости не так уж велик.

Должен Читать

Как преобразовать строку в нижний регистр в
Как вычислить Квадратный корень
Пользовательский ввод | Функция ввода () | Ввод с клавиатуры
Лучшая книга для изучения Python

Вывод

Существует широкое использование ln в python поверх стандартного журнала. Он обычно используется, когда мы хотим измерить рост во времени. Например, если мы собираемся узнать скорость распада или роста в зависимости от времени, это интересный пример естественного логарифма. Другие примеры включают шкалу Рихтера (используемую для измерения интенсивности землетрясений), расчет роста населения и т. Д.

Попробуйте запустить программы на вашей стороне и дайте нам знать, если у вас есть какие-либо вопросы.

Счастливого кодирования!