Python log()-Funktion zur Berechnung von Logarithmen

Logarithmen werden verwendet, um große Zahlen darzustellen und zu repräsentieren. Der Logarithmus ist das Inverse des Exponenten. Dieser Artikel wird sich mit den Python log()-Funktionen befassen. Die logarithmischen Funktionen von Python helfen den Benutzern, den Logarithmus von Zahlen auf eine viel einfachere und effizientere Weise zu finden.

log()-Funktion zur Berechnung von Logarithmen – Verständnis der log()-Funktion

Um die Funktionalitäten der Log-Funktionen zu nutzen, müssen wir das math-Modul mit der folgenden Anweisung importieren.

import math

Wir müssen alle beachten, dass die Python Log-Funktionen nicht direkt zugänglich sind. Wir müssen das math-Modul verwenden, um im Code auf die Log-Funktionen zuzugreifen.

Syntax:

math.log(x)

Die Funktion math.log(x) wird verwendet, um den natürlichen logarithmischen Wert, d.h. Logarithmus zur Basis e (Eulersche Zahl), die etwa 2,71828 beträgt, des übergebenen Parameterwerts (numerischer Ausdruck) zu berechnen.

Beispiel:

import math   
print("Log value: ", math.log(2))

Im obigen Code-Snippet fordern wir den logarithmischen Wert von 2 an.

Output:

Log value:  0.6931471805599453

log()-Funktion zur Berechnung von Logarithmen – Varianten

Die folgenden sind die Varianten der grundlegenden Log-Funktion in Python:

• log2(x)
• log(x, Basis)
• log10(x)
• log1p(x)

1. log2(x) – Logarithmus zur Basis 2

Die Funktion math.log2(x) wird verwendet, um den logarithmischen Wert eines numerischen Ausdrucks der Basis 2 zu berechnen.

math.log2(numeric expression)

Beispiel:

import math 
print ("Log value for base 2: ") 
print (math.log2(20))

Output:

Log value for base 2: 4.321928094887363

2. log(n, Basis) – Logarithmus zur Basis n

Die Funktion math.log(x, Basis)berechnet den logarithmischen Wert von x, also den numerischen Ausdruck, für einen bestimmten (gewünschten) Basiswert.

math.log(numeric_expression,base_value)

Diese Funktion akzeptiert zwei Argumente:

• Numerischer Ausdruck
• Basiswert

Beispiel:

import math 
print ("Log value for base 4 : ") 
print (math.log(20,4))

Output:

Log value for base 4 : 2.1609640474436813

3. log10(x) – Logarithmus zur Basis 10

Die Funktion math.log10(x) berechnet den logarithmischen Wert des numerischen Ausdrucks zur Basis 10.

math.log10(numeric_expression)

Beispiel:

import math 
print ("Log value for base 10: ") 
print (math.log10(15))

Im obigen Code-Snippet wird der logarithmische Wert von 15 zur Basis 10 berechnet.

Output:

Log value for base 10 : 1.1760912590556813

4. log1p(x)

Die Funktion math.log1p(x) berechnet den Logarithmus von (1+x) für einen bestimmten Eingabewert, also x.

math.log1p(numeric_expression)

Beispiel:

import math 
print ("Log value(1+15) for x = 15 is: ") 
print (math.log1p(15))

Im obigen Code-Snippet wird der Logarithmus von (1+15) für den Eingabewert 15 berechnet.

Damit ist math.log1p(15) äquivalent zu math.log(16).

Output:

Log value(1+15) for x = 15 is: 2.772588722239781

Verständnis des Logarithmus in Python NumPy

Python NumPy ermöglicht es uns, die natürlichen Logarithmuswerte der Elemente eines Eingabe-NumPy-Arrays gleichzeitig zu berechnen.

Um die numpy.log()-Methode zu verwenden, müssen wir das NumPy-Modul mit der folgenden Anweisung importieren.

import numpy

Syntax:

numpy.log(input_array)

Die numpy.log()-Funktion akzeptiert ein Eingabearray als Parameter und gibt das Array mit dem logarithmischen Wert der Elemente darin zurück.

Beispiel:

import numpy as np 
inp_arr = [10, 20, 30, 40, 50] 
print ("Array input elements:\n", inp_arr) 
res_arr = np.log(inp_arr) 
print ("Resultant array elements:\n", res_arr)

Output:

Array input elements:
 [10, 20, 30, 40, 50]
Resultant array elements:
 [ 2.30258509  2.99573227  3.40119738  3.68887945  3.91202301]

Fazit – log()-Funktion zur Berechnung von Logarithmen

In diesem Artikel haben wir die Funktionsweise der Python Log-Funktionen verstanden und die Varianten der logarithmischen Funktion in Python aufgedeckt.