**(1/2)、math.sqrt 和 cmath.sqrt 之间的区别？

Question

x**(1/2)、math.sqrt() 和 cmath.sqrt() 有什么区别？

为什么cmath.sqrt() 单独得到二次右方的复根？我应该专门将它用于我的平方根吗？他们在后台做什么不同？

Answer 1

如果您分别查看 cmath 和 math 的文档，您会发现：

1. cmath“提供对复数数学函数的访问”
2. math "函数不能与复数一起使用；如果您需要对复数的支持，请使用 cmath 模块中的同名函数。"
3. (**) 运算符 maps 到 pow 函数的重要区别在于 pow 将其参数转换为浮点数。

因此，对于相同的参数，您可能会看到三个函数的不同结果，如 here 所示。请注意，如果表达式有实数解，则math.sqrt返回的值与cmath.sqrt返回的实数部分没有区别。但是，如果没有真正的解决方案，您将收到 math.sqrt 错误。

编辑：正如@jermenkoo 指出的那样，由于/ 运算符的工作方式不同，Python 2 和3 之间(**) 返回的值会有所不同。但是，如果您直接使用 0.5 而不是 1/2，则不会导致问题。

Answer 2

** .5 和 math.sqrt 将几乎相同。

** .5 会将您从标准 C 库 powhttps://hg.python.org/cpython/file/661195a92131/Objects/floatobject.c#l783 分派到 pow，然后 math.sqrt 会将您分派到标准 C 库 sqrt 中的 sqrt，两者应该具有相似的性能.更大的差异可能是由两者之间的差异引起的

from math import sqrt
sqrt(x)

对

import math
math.sqrt(x)

只是因为在数学模块中查找了sqrt。

cmath 不同并且会更慢。它用于复数的数学运算，这就是它返回复数的原因。请注意，cmath 和 math 之间的区别与 cPickle 和 pickle 等软件包不同。

Answer 3

作为现有答案的补充，一个显着的区别是在处理负数时：

>>> import math
>>> math.sqrt(-4)
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 301, in runcode
  File "<interactive input>", line 1, in <module>
ValueError: math domain error

sqrt 函数仅适用于正值。

>>> (-4)**0.5
(1.2246467991473532e-16+2j)

** 运算符在这种情况下能够返回一个复数（注意奇怪的舍入误差，实部应该为零）

import cmath
>>> cmath.sqrt(-4)
2j

cmath.sqrt 返回完美的复数值可能是因为，与 ** 不同，sqrt 是一个专门的平方根计算，而不仅仅是一个浮点 pow 函数。