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.]