python - Python 中的求幂 - 我应该更喜欢 ** 运算符而不是 math.pow 和 math.sqrt 吗？

Question

这个问题在这里已经有了答案:

Which is faster in Python: x**.5 or math.sqrt(x)? (15 个回答)

关闭 9年前。

在我的领域中，将一些数字平方，将它们一起运算，然后取结果的平方根是很常见的。例如，这是在勾股定理和 RMS 计算中完成的。

在numpy中，我做了以下事情:

result = numpy.sqrt(numpy.sum(numpy.pow(some_vector, 2)))

在纯 python 中会出现这样的情况:

result = math.sqrt(math.pow(A, 2) + math.pow(B,2)) # example with two dimensions.

但是，我一直在使用这种纯 python 形式，因为我发现它更紧凑、独立于导入并且看似等效:

result = (A**2 + B**2)**0.5   # two dimensions
result = (A**2 + B**2 + C**2 + D**2)**0.5

我听说有些人认为 ** 运算符有点像 hack，并且通过 0.5 取幂来平方数字不太可读。但我想问的是:

“是否有任何计算理由更喜欢前两种选择而不是第三种选择？”

感谢阅读!

Answer 1

math.sqrt 是平方根的 C 实现，因此不同于使用实现 Python 内置 pow 的 ** 运算符> 功能。因此，使用 math.sqrt 实际上给出了与使用 ** 运算符不同的答案，并且确实有一个计算原因更喜欢 numpy 或 math 模块实现超过内置。具体来说， sqrt 函数可能以最有效的方式实现，而 ** 在大量基数和指数上运行，并且可能未针对平方根的特定情况进行优化。另一方面，内置的 pow 函数可以处理一些额外的情况，例如“复数、无界整数幂和模幂运算”。

See this Stack Overflow question for more information on the difference between ** and math.sqrt.

就哪个更“Pythonic”而言，我认为我们需要讨论这个词的定义。来自 the official Python glossary ，它指出如果一段代码或想法“严格遵循 Python 语言的最常见习语，而不是使用其他语言共有的概念来实现代码”，那么它就是 Pythonic。在我能想到的每一种其他语言中，都有一些具有基本平方根函数的数学模块。但是，有些语言缺少像 ** 这样的幂运算符，例如C++。所以 ** 可能更 Pythonic，但客观上是否更好取决于用例。