python - 属性错误 : exp in python, 适用于某些功能而不适用于其他功能

Question

我正在编写代码来绘制几个不同的函数，其中许多函数具有指数函数。这是我的:

>>> from fractions import Fraction
>>> f13=Fraction('1/3')
>>> f23=Fraction('2/3')
>>> f43=Fraction('4/3')
>>> f53=Fraction('5/3')
>>> f12=Fraction('1/2')
>>> f32=Fraction('3/2')
>>> f56=Fraction('5/6')
>>> fm1=Fraction('-1')
>>> fm23=Fraction('-2/3')
>>> fm32=Fraction('-3/2')
>>> from matplotlib import pyplot as plt
>>> import numpy as np
>>> x=np.arange(0.01,2,0.01)
>>> xa=x/(1+0.1071*x)
>>> rate=(4.817e+6)*(x**fm23)*np.exp(-14.964/(x**f13))*(1+0.0325*(x**f13)-(1.04e-3)*   (x**f23)-(2.37e-4)*x-(8.11e-5)*(x**f43)-(4.69e-5)*(x**f53))+(5.938e+6)*(xa**f56)*(x**fm32)*np.exp(-12.859/(xa**f13))

当我输入它时，它给我这个错误:

Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#22>", line 1, in <module>
  rate=rate=(4.817e+6)*(x**fm23)*np.exp(-14.964/(x**f13))*(1+0.0325*(x**f13)-(1.04e-3)*   (x**f23)-(2.37e-4)*x-(8.11e-5)*(x**f43)-(4.69e-5)*(x**f53))+(5.938e+6)*(xa**f56)*(x**fm32)*np.exp(-12.859/(xa**f13))
AttributeError: exp

但是，我已经为这个功能编写了相同的代码:

>>> rate=(7.29e+2)+2.40*((10**3)*(x**fm32)*np.exp(-0.223/x))

而且效果很好。有谁知道可能出了什么问题？

Answer 1

NumPy 类型不能很好地与 fractions.Fraction 混合使用.在表达式 x**f13 中, x是 dtype float64 的普通 NumPy 数组，但是 f13是Fraction目的。结果，表达式 x**f13是一个数据类型为 object 的数组，其所有元素都是(常规)Python float ，而不是 NumPy float 。这实质上意味着 NumPy 无法确定结果应该是什么类型，因此它最终存储了一组 Python 对象，而不是打包的高效同构类型数组。

在你给出的第二个表达式中，-0.223/x是 dtype float64 的 NumPy 数组, 所以应用 np.exp 没有问题

申请时np.exp dtype 数组 object ，它会寻找一个 exp方法分别对每个元素，这给你 AttributeError你看到了这是一个例子:

Python 2.6.9 (unknown, Nov 18 2013, 14:53:18) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.2.79)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import numpy as np
>>> x = np.array([0.1, 0.2], dtype=object)
>>> np.exp(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: exp

Python 2.7.8 给出了稍微好一点的错误消息，它至少提到了找不到 exp 的对象的类型。属性:

AttributeError: 'float' object has no attribute 'exp'

似乎此错误消息在 Python 2.7.5 和 Python 2.7.8 之间的某个时间点得到了改进，但我不确定何时。

建议的解决方案:转换您的 Fraction实例到 float在将它们与 NumPy 数组组合之前:

>>> import numpy as np
>>> from fractions import Fraction
>>> np.exp(np.arange(10) ** Fraction(1, 3))  # Fails as above
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: exp
>>> np.exp(np.arange(10) ** float(Fraction(1, 3)))  # Works.
array([ 1.        ,  2.71828183,  3.52514317,  4.23020126,  4.89102089,
        5.52882849,  6.15411272,  6.77291238,  7.3890561 ,  8.0051399 ])

或者，避免 Fraction完全键入。它在这里并没有真正给您带来任何好处 - 一旦您与 float 结合，准确性就会丢失。

>>> f13 = 1.0 / 3.0  # Look Ma, no fractions!
>>> np.exp(np.arange(10) ** f13)
array([ 1.        ,  2.71828183,  3.52514317,  4.23020126,  4.89102089,
        5.52882849,  6.15411272,  6.77291238,  7.3890561 ,  8.0051399 ])