Python中的指數運算 - 我應該更喜歡**運算符而不是math.pow和math.sqrt嗎？

Question

在我的領域中，對一些數字進行平方處理，將它們一起操作並取結果的平方根很常見。例如，這是在畢達哥拉斯定理和RMS計算中完成的。

在numpy的，我也做了以下內容：

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

而且在純Python像這樣的預期：

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

不過，我一直在使用這種純Python形式，因爲我發現它更小巧，獨立於進口，看似等價：

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

我聽說過有些人認爲**運營商是一種破解，並通過0.5冪指數來平分數字是不太可讀的。但是我想問的是：

「是否有任何計算理由比第三個選擇前兩個選擇？」

感謝您的閱讀！

Answer 1

math.sqrt是平方根的C實現，因此不同於使用**運算符，該運算符實現了Python的內置pow函數。因此，使用math.sqrt實際上給出了與使用**算子不同的答案，並且確實存在計算原因，以便比內置模塊實現numpy或math模塊實現更好。具體而言，sqrt函數可能以最有效的方式實現，而**可操作於大量基數和指數，並且可能對於平方根的特定情況未被優化。另一方面，內置的pow函數處理一些額外的情況，如「複數，無限整數和模冪運算」。

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

在這方面更「Python化」，我想我們需要討論這個詞的本身的定義。從the official Python glossary中可以看出，如果Pythonic「緊密地遵循Python語言最常見的成語，而不是使用其他語言通用的概念來實現代碼，那麼它就說Pythonic是一段代碼或想法。「在我能想到的每一種其他語言中，都有一些基本平方根函數的數學模塊，但是有一些語言缺少像**這樣的電力操作符，例如C++，所以**可能更多Pythonic，但是它是否客觀上更好取決於用例

Answer 2

即使在基地Python中，你可以做的計算以普通形式

result = sum(x**2 for x in some_vector) ** 0.5 

x ** 2肯定不是一個黑客和執行的計算是相同的（我與CPython的源代碼檢查）。我實際上發現它更易讀（和可讀性計數）。

使用代替x ** 0.5取平方根並不做同樣的計算作爲math.sqrt因爲前者（可能）使用對數被計算，而後者（可能）使用數學處理器的特定數字指令。

我經常使用x ** 0.5只是因爲我不想爲此添加math。然而，我希望平方根的具體指令能夠比使用對數的多步操作更好（更準確）。