Python log()函数详解：计算自然对数、常用对数及任意底对数
这是文章《Python的log()函数用于计算对数》的第1部分（共2部分）。
内容片段: 对数被用来描述和表示大数字。对数是指数的倒数。本文将深入介绍Python的log()函数。Python的对数函数可以帮助用户更轻松高效地找到数字的对数。
理解Python中的log()函数
为了使用对数函数的功能，我们需要使用以下语句导入数学模块：
import math
我们需要注意到一个事实，Python的对数函数不能直接访问。我们需要使用math模块来在代码中访问对数函数。
语法:
math.log(x)
数学中的math.log(x)函数用于计算传递给它的参数值（数值表达式）的自然对数值，即以e为底的对数（欧拉数约为2.71828）。
示例：
import math
print("Log value: ", math.log(2))
在上面的代码片段中，我们正在请求2的对数值。
输出：
Log value: 0.6931471805599453
Python的log()函数的变体
以下是Python中基本对数函数的变种：
log2(x)log(x, Base)log10(x)log1p(x)
1. 以2为底的log(x) – math.log2(x)
math.log2(x)函数用于计算以2为底的数值表达式的对数值。
语法：
math.log2(numeric expression)
示例：
import math
print ("以2为底的对数值: ")
print (math.log2(20))
结果：
以2为底的对数值:
4.321928094887363
2. 以Base为底的log(x) – math.log(x, Base)
math.log(x, Base)函数用于计算以特定（期望）底数值为基础的数值表达式x的对数值。
语法：
math.log(numeric_expression,base_value)
这个函数接受两个参数。
- 数值表达式 (numeric expression)
- 底数 (Base value)
注意：如果函数中未提供基值，则math.log(x, (Base))将作为基本的对数函数，并计算数值表达式以自然对数为底的对数。
示例：
import math
print ("以4为底的对数值: ")
print (math.log(20,4))
输出：
以4为底的对数值:
2.1609640474436813
3. log10(x) – 以10为底的对数
数学函数math.log10(x)计算数值表达式在以10为底的对数值。
语法：
math.log10(numeric_expression)
示例：
import math
print ("以10为底的对数值: ")
print (math.log10(15))
在上面的代码片段中，计算了以10为底的15的对数值。
输出：
以10为底的对数值:
1.1760912590556813
4. log1p(x) – 对数增量函数
这是文章《Python的log()函数用于计算对数》的第2部分（共2部分）。
数学函数 math.log1p(x)
数学函数 math.log1p(x) 用于计算给定输入值 x 的 log(1+x)。
注意：math.log1p(1+x) 等同于 math.log(x)。
语法：
math.log1p(numeric_expression)
示例：
import math
print ("Log value(1+15) for x = 15 is: ")
print (math.log1p(15))
在上面的代码片段中，计算了输入表达式15的 log(1+15) 的对数值。
因此，math.log1p(15) 与 math.log(16) 等价。
输出：
Log value(1+15) for x = 15 is:
2.772588722239781
理解 Python NumPy 中的对数函数
Python NumPy 允许我们同时计算输入 NumPy 数组元素的自然对数值。
为了使用 numpy.log() 方法，我们需要使用下面的语句导入 NumPy 模块。
import numpy
语法：
numpy.log(input_array)
numpy.log() 函数接受数组作为参数，并返回一个包含其元素对数值的数组。
示例：
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)
输出：
Array input elements:
[10, 20, 30, 40, 50]
Resultant array elements:
[ 2.30258509 2.99573227 3.40119738 3.68887945 3.91202301]
结论
在本文中，我们已经了解了 Python 的对数函数的工作原理，并揭示了 Python 中对数函数的变体。
