Python编程计算给定数字的立方根
在数学上,一定数字的 立方根 定义为将该数字三次除以自己所得到的值。它是一个立方数的倒数。例如,216的立方根是6,因为6 × 6 × 6 = 216。本文的任务是使用Python找到给定数字的立方根。
立方根使用符号“\mathrm{\sqrt[3]{a}}”表示。该符号中的数字3表示需要三次除以自己来获得立方根。
有多种方法可以在Python中计算立方根。让我们逐个来看一下下面的方法−
- 使用简单的数学方程。
-
使用 math.pow() 函数。
-
使用 numpy 中的 cbrt() 函数。
输入输出场景
现在让我们看一些输入输出场景来计算给定数字的立方根−
假设给定的输入数字为正数,则输出为:
输入:8
结果:2
假设给定的输入数字为负数,则输出为:
输入:-8
结果:-2
假设输入为元素列表,则输出如下−
输入:[8, -125]
结果:[2,-5]
使用数学方程
让我们从简单的开始。我们使用一个简单的数学方程在Python中找到数字的立方根。在这里,我们找到输入数字的\mathrm{\frac{1}{3}}次幂。
示例1:正数
下面给出了一个计算正数立方根的Python程序。
#获取输入数字
num = 216
#计算立方根
cube_root = num ** (1/3)
#显示输出
print("数字", str(num), "的立方根是", str(cube_root))
输出
上述Python代码的输出为−
数字216的立方根是5.999999999999999
示例2:负数
下面是计算负数立方根的Python程序。
#获取输入数字
num = -216
#计算立方根
cube_root = -(-num) ** (1/3)
#显示输出
print("数字", str(num), "的立方根是", str(cube_root))
输出
数字-216的立方根是-5.999999999999999
使用 math.pow() 函数
math.pow(x, y) 函数返回 x 的 y 次方值,其中条件是 x 始终为正值。因此,在这种情况下,我们使用此函数将输入数字提高到其\mathrm{\frac{1}{3}} 次方。
示例1:正数
在下面的Python程序中,我们找到正数输入数字的立方根
import math
#获取一个输入数字
num = 64
#计算立方根
cube_root = math.pow(num, (1/3))
#显示输出
print("数字 ", str(num), " 的立方根为 ", str(cube_root))
输出
得到的输出为 −
数字 64 的立方根为 3.9999999999999996
例2:负数输入
在以下Python程序中,我们找到负输入数字的立方根。
import math
#获取一个输入数字
num = -64
#计算立方根
cube_root = -math.pow(-num, (1/3))
#显示输出
print("数字 ", str(num), " 的立方根为 ", str(cube_root))
输出
得到的输出为 −
数字 -64 的立方根为 -3.9999999999999996
使用numpy的cbrt()函数
cbrt() 是numpy库中的内置函数,在输入的数组中返回每个元素的立方根。该方法在找到负数的立方根时不会引发错误,因此比以前的方法更有效。
示例
在以下Python示例中,我们使用python列表获取输入,并使用 cbrt() 函数找到立方根。
# 导入numpy库以访问cbrt()函数
import numpy as np
#获取一个输入列表
num = [64, -729]
#计算列表中每个元素的立方根
cube_root = np.cbrt(num)
#显示输出
print("列表 ", str(num), " 中每个元素的立方根为 ", str(cube_root))
输出
在编译和执行以上Python代码后,可以获得以下输出−
列表 [64, -729] 中每个元素的立方根为 [ 4. -9.]