Accedi alla base 2 in python


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Come devo calcolare il log sulla base due in Python. Per esempio. Ho questa equazione in cui sto usando logaritmo in base 2

import math
e = -(t/T)* math.log((t/T)[, 2])

3
Quello che hai dovrebbe funzionare se prendi le parentesi quadre attorno al ", 2" nella math.log()chiamata. L'hai provato?
martineau

5
bel calcolo dell'entropia
Muhammad Alkarouri

math.log (valore, base)
Valentin Heinitz

Risposte:


230

È bello saperlo

testo alternativo

ma sappi anche che math.logaccetta un secondo argomento opzionale che ti permette di specificare la base:

In [22]: import math

In [23]: math.log?
Type:       builtin_function_or_method
Base Class: <type 'builtin_function_or_method'>
String Form:    <built-in function log>
Namespace:  Interactive
Docstring:
    log(x[, base]) -> the logarithm of x to the given base.
    If the base not specified, returns the natural logarithm (base e) of x.


In [25]: math.log(8,2)
Out[25]: 3.0

6
baseargomento aggiunto nella versione 2.3, btw.
Joe Koberg

9
Cos'è questo '?' sintassi? Non riesco a trovare un riferimento per questo.
wap26

17
@ wap26: sopra, sto usando l' interprete interattivo IPython . Una delle sue caratteristiche (accessibile con ?) è l' introspezione dinamica degli oggetti .
unutbu

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float → float math.log2(x)

import math

log2 = math.log(x, 2.0)
log2 = math.log2(x)   # python 3.4 or later

float → int math.frexp(x)

Se tutto ciò di cui hai bisogno è la parte intera del logaritmo in base 2 di un numero in virgola mobile, l'estrazione dell'esponente è piuttosto efficiente:

log2int_slow = int(math.floor(math.log(x, 2.0)))
log2int_fast = math.frexp(x)[1] - 1
  • Python frexp () chiama la funzione C frexp () che si limita a catturare e modificare l'esponente.

  • Python frexp () restituisce una tupla (mantissa, esponente). Quindi [1]ottiene la parte esponente.

  • Per potenze integrali di 2 l'esponente è uno in più di quanto ci si potrebbe aspettare. Ad esempio 32 viene memorizzato come 0,5x2⁶. Questo spiega quanto - 1sopra. Funziona anche per 1/32 che viene memorizzato come 0,5x2⁻⁴.

  • I piani verso l'infinito negativo, quindi log₂31 è 4 non 5. log₂ (1/17) è -5 non -4.


int → int x.bit_length()

Se sia l'input che l'output sono numeri interi, questo metodo intero nativo potrebbe essere molto efficiente:

log2int_faster = x.bit_length() - 1
  • - 1perché 2ⁿ richiede n + 1 bit. Funziona per numeri interi molto grandi, ad es 2**10000.

  • I piani verso l'infinito negativo, quindi log₂31 è 4 non 5. log₂ (1/17) è -5 non -4.


1
Interessante. Quindi stai sottraendo 1 perché la mantissa è nell'intervallo [0,5, 1,0)? Darei a questo qualche voto in più se potessi.
LarsH

1
Esattamente giusto @LarsH. 32 è memorizzato come 0,5x2⁶ quindi se vuoi log₂32 = 5 devi sottrarre 1 . Vero anche per 1/32 che viene memorizzato come 0,5x2⁻⁴.
Bob Stein,

16

Se sei su Python 3.4 o versioni successive, ha già una funzione integrata per il calcolo di log2 (x)

import math
'finds log base2 of x'
answer = math.log2(x)

Se sei su una versione precedente di python, puoi farlo

import math
'finds log base2 of x'
answer = math.log(x)/math.log(2)

La menzione dei documenti log2 è stata introdotta nella 3.3. Puoi confermare che è solo in 3.4? docs.python.org/3.3/library/math.html
ZaydH

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Utilizzando numpy:

In [1]: import numpy as np

In [2]: np.log2?
Type:           function
Base Class:     <type 'function'>
String Form:    <function log2 at 0x03049030>
Namespace:      Interactive
File:           c:\python26\lib\site-packages\numpy\lib\ufunclike.py
Definition:     np.log2(x, y=None)
Docstring:
    Return the base 2 logarithm of the input array, element-wise.

Parameters
----------
x : array_like
  Input array.
y : array_like
  Optional output array with the same shape as `x`.

Returns
-------
y : ndarray
  The logarithm to the base 2 of `x` element-wise.
  NaNs are returned where `x` is negative.

See Also
--------
log, log1p, log10

Examples
--------
>>> np.log2([-1, 2, 4])
array([ NaN,   1.,   2.])

In [3]: np.log2(8)
Out[3]: 3.0

7

http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_logarithm

def lg(x, tol=1e-13):
  res = 0.0

  # Integer part
  while x<1:
    res -= 1
    x *= 2
  while x>=2:
    res += 1
    x /= 2

  # Fractional part
  fp = 1.0
  while fp>=tol:
    fp /= 2
    x *= x
    if x >= 2:
        x /= 2
        res += fp

  return res

Punti extra per un algoritmo che può essere adattato per dare sempre la parte intera corretta, a differenza di int (math.log (x, 2))
user12861

6
>>> def log2( x ):
...     return math.log( x ) / math.log( 2 )
... 
>>> log2( 2 )
1.0
>>> log2( 4 )
2.0
>>> log2( 8 )
3.0
>>> log2( 2.4 )
1.2630344058337937
>>> 

Questo è integrato nella math.logfunzione. Vedi la risposta di unutbu.
tgray



2

In python 3 o versioni successive, la classe math ha le seguenti funzioni

import math

math.log2(x)
math.log10(x)
math.log1p(x)

oppure puoi generalmente utilizzare math.log(x, base)per qualsiasi base desideri.



0

Non dimenticate che log [base A] x = log [base B] x / log [base B] A .

Quindi, se hai solo log(per logaritmo naturale) e log10(per logaritmo in base 10), puoi usare

myLog2Answer = log10(myInput) / log10(2)
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