[英]Same equation gives different values in Matlab and Numpy?
我正在嘗試將功能從Matlab轉換為Python。 Matlab函數是:
function [f,df_dr1,df_dr2,g,dg_dr1,dg_dr2] = f_eval_2eq(r1,r2,r3,z1,z2,z3,n1,n2,n3)
f = (r1)./sqrt(r1.^2 + z1.^2)...
- (n2/n1)*(r2-r1)./sqrt((r2-r1).^2 + z2.^2);
df_dr1 = 1./sqrt(r1.^2 + z1.^2)...
- r1.^2./(r1.^2 + z1.^2).^(3/2)...
+ (n2/n1)./sqrt(z2.^2 + (r1-r2).^2)...
- (n2/n1).*(r1-r2).*(2*r1-2*r2)./(2*((r1-r2).^2 + z2.^2).^(3/2));
df_dr2 = (n2/n1).*(r1-r2).*(2*r1-2*r2)./(2*((r1-r2).^2 + z2.^2).^(3/2))...
- (n2/n1)./sqrt(z2.^2 + (r1-r2).^2);
g = (r2-r1)./sqrt((r2-r1).^2 + z2.^2)...
- (n3/n2)*(r3-r2)./sqrt((r3-r2).^2 + z3.^2);
dg_dr1 = (r1-r2).*(2*r1-2*r2)./(2*((r1-r2).^2 + z2.^2).^(3/2))...
- 1./sqrt(z2.^2 + (r1-r2).^2);
dg_dr2 = 1./sqrt((r1-r2).^2 + z2.^2)...
+ (n3/n2)./sqrt(z3.^2 + (r2-r3).^2)...
- (r1-r2).*(2*r1-2*r2)./(2*((r1-r2).^2 + z2.^2).^(3/2))...
- (n3/n2).*(r2-r3).*(2*r2-2*r3)./(2*((r2-r3).^2 + z3.^2).^(3/2));
end
%test code
K>> a=[1,2,3];b=a+1;c=b+1;d=a;e=b;f=c;g=1;h=2;i=3;
K>> [f,df_dr1,df_dr2,g,dg_dr1,dg_dr2] = f_eval_2eq(a,b,c,d,e,f,g,h,i)
我寫的Python函數是:
def f_eval_2eq(r1,r2,r3,z1,z2,z3,n1,n2,n3):
#evaluate gradients
#n_ are scalars
f = (r1)/np.sqrt(r1**2 + z1**2) \
- (n2/n1)*(r2-r1)/np.sqrt((r2-r1)**2 + z2**2);
df_dr1 = 1/np.sqrt(r1**2 + z1**2) \
- r1**2/((r1**2 + z1**2)**(3/2)) \
+ (n2/n1)/np.sqrt(z2**2 + (r1-r2)**2) \
- (n2/n1)*(r1-r2)*(2*r1-2*r2)/(2*((r1-r2)**2 + z2**2)**(3/2));
df_dr2 = (n2/n1)*(r1-r2)*(2*r1-2*r2)/(2*((r1-r2)**2 + z2**2)**(3/2)) \
- (n2/n1)/np.sqrt(z2**2 + (r1-r2)**2);
g = (r2-r1)/np.sqrt((r2-r1)**2 + z2**2) \
- (n3/n2)*(r3-r2)/np.sqrt((r3-r2)**2 + z3**2);
dg_dr1 = (r1-r2)*(2*r1-2*r2)/(2*((r1-r2)**2 + z2**2)**(3/2)) \
- 1/np.sqrt(z2**2 + (r1-r2)**2);
dg_dr2 = 1/np.sqrt((r1-r2)**2 + z2**2) \
+ (n3/n2)/np.sqrt(z3**2 + (r2-r3)**2) \
- (r1-r2)*(2*r1-2*r2)/(2*((r1-r2)**2 + z2**2)**(3/2)) \
- (n3/n2)*(r2-r3)*(2*r2-2*r3)/(2*((r2-r3)**2 + z3**2)**(3/2));
return (f,df_dr1,df_dr2,g,dg_dr1,dg_dr2)
#test code
A=np.array([1,2,3])
B=A+1
C=B+1
D=A
E=B
F=C
G=1
H=2
I=3
[f,df_dr1,df_dr2,g,dg_dr1,dg_dr2] =f_eval_2eq(A,B,C,D,E,F,G,H,I)
print ('f= '+str(f) +'\n'+'df_dr1= '+str(df_dr1) +'\n' +'df_dr2='+str(df_dr2) +'\n'+'g= '+str(g) +'\n'+'dg_dr1= '+str(dg_dr1) +'\n'+'dg_dr2= '+str(dg_dr2) +'\n')
f的輸出在兩者中是相同的,但是所有其他值都不同,我無法弄清楚為什么???
任何幫助表示贊賞。
在Python 2.x中,如果將兩個整數(例如2
和3
)相除,則結果也將轉換為整數:
x = 3/2
# 1
type(x)
# <type 'int'>
您需要明確指定分子或分母為浮點數,而不是使用小數點的整數,這也將使輸出也為浮點數。
y = 3./2
# 1.5
type(y)
# <type 'float'>
或者,按照@rayryeng的建議,可以將以下內容放在代碼的頂部,以獲取所需的行為。
from __future__ import division
您也可以添加
from __future__ import division
如果您使用的是Python 2,則返回文件頂部,以便獲得Python 3的行為,即始終使用浮點除法。
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