PythonNumPyの階乗

この記事では、np.math.factorialとも呼ばれるNumPy階乗関数を使用する方法を説明します。 また、np.math.factorial関数の構文、その動作、および適用方法についても説明します。 さらに、別の関数scipy.special.factorialを使用して、NumPy配列で階乗を要素ごとに計算する方法を示します。 ただし、チュートリアル全体を読んですべてのガイドラインを見つけることをお勧めします。 そうすれば、おそらくすべてがより理にかなっています。

NumPy階乗とは何ですか？

PythonのNumpy.math.factorial（）関数は、指定された正の数の階乗を計算します。 しかし、最初に、階乗の意味を定義しましょう。 指定された数以下のすべての正の非ゼロ数の積は、その数の階乗です。 以下は、数値’n’の階乗を計算するための一般式です。

たとえば、7の階乗は、7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1、つまり5040です。

私たちは今までに階乗が何であるかをよく理解しています。 NumPyで階乗関数を使用する方法を見てみましょう。 この関数は、NumPyモジュールの数学ライブラリにあります。 これは、scipy.math.factorialやmath.factorialなどの他のPythonライブラリ関数に似ています。 math.factorialのコア関数には明確な名前があるとさえ言えます。

NumPy階乗の構文は何ですか？

NumPyのfactorial（）関数の基本的な構文は次のとおりです。

階乗を計算する必要のある入力整数/数値は、上記の構文の「n」パラメーターで表されます。 この関数は、結果として整数を提供します。

Pythonで階乗関数を操作するための定義、構文、および引数について説明しました。 それに基づくいくつかの例を見てみましょう。

例1

最初のシナリオでは、8の階乗を探します。このためのコードは、以下のセクションにあります。 NumPyモジュールは、numpy.math.factorial関数を使用して8の階乗を見つけるために使用されます。 この関数は、引数として番号8を使用して呼び出されます。 結果は「階乗num」変数に記録され、出力は最終的に次のように画面に表示されます。

ここでは、8番の階乗を計算しました。 数値8の階乗は（8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1）で、40320です。前のコードの出力は、numpy.math.factorial（）関数が同様に同じ結果を生成することを示しています。 。

例2

この記事の2番目の例では、階乗0を見つけようとします。 コードは前と同じですが、コードの2行目で、関数の引数として0を指定している点が異なります。 最後に、最後の行に結果が表示されます。

この場合、0の階乗を計算しました。 NumPyの0の階乗は、数学の0の階乗に似ています。 どちらの場合も1です。 以下の結果を参照してください。

例3

この例では、配列のPythonNumPy階乗を計算する方法を示します。 配列は、すべて同じデータのコレクションです。 nump.math.factorialを使用して、このコードの配列内の各整数の階乗を計算して表示しました。

NumPyモジュールをインポートし、コードに2つの配列を作成したことがわかります。 最初の配列（arr one）にはさまざまな値があります。 その中には3、5、2、4の数字があります。 2番目の配列（2番目の配列）にはデータがありません。 次に、配列内の各整数の階乗がforループを使用して計算され、結果が新しい配列に追加されました。 最後に、前後の配列が画面に表示されます。 コード全体はここに表示されます。

この出力の最初の配列はプログラムに指定した配列であり、2番目の配列は配列のPythonNumPy階乗を表示します。

numpy.mathライブラリの階乗関数は、負の値の階乗を計算しないことに注意してください。 一方、負の入力はエラーになります。 正の自然数のみの階乗は、math.factorial（）関数を使用して見つけることができます。 入力配列の要素ごとの階乗を検索する場合は機能しません。 状況によっては、以下の例に示すように、別の機能を使用する必要がある場合があります。

例4

この例では、PythonでNumPy配列の要素ごとの階乗を計算する方法を示します。 数値配列があり、配列内の各メンバーの階乗を計算したいとします。 その場合、Python scipyモジュールのfactorial（）メソッドを使用できます。 scipyパッケージはPythonプログラミング言語に含まれていないため、個別にインストールする必要があります。 scipyパッケージのインストールコマンドを以下に示します。

factorial（）関数は、引数として配列を受け取り、要素ごとの階乗を計算し、結果を含む配列を返します。

scipy.specialパッケージのfactorial（）メソッドを使用して、以下のコードのNumPy配列の要素ごとの階乗を計算しました。 numpy.array（）関数を使用してNumPy配列を生成しました。 次に、factorial（）関数を使用して要素ごとの階乗を計算し、その結果をfactorial_arrと呼ばれる別のNumPy配列に保存しました。

上記のコードを実行すると、次のようなものが表示されます（以下を参照）。

結論

NumPyライブラリのfactorial（）メソッドは、実際にはPythonの数学パッケージの関数です。 機能的にはscipy.math.factorial（）に似ています。 正の数の階乗は、この関数によって計算されます。 入力配列の場合は機能しません。 scipy.special.factorial（）関数を使用して、入力配列の階乗を計算することを検討してください。