用步骤求解一个简单函数，并输出函数的最大值和参数

Question

我正在编写一个程序，它求解区间 0:9 内的函数，其中步长为 0.005。该程序需要 1800 次计算，并需要一种方法来查找所使用的函数和 x 参数的最大值。为了计算函数 1800 次 (9/0.005)、找到它的最大值并输出用于计算最大值的相关参数值，推荐使用的方法和循环是什么？我的想法是应该生成 2 个列表，一个用于范围/间隔（1800 个项目），另一个用于计算值（也是 1800 个）。然后使用列表索引或其他方法在“计算数组”中找到 max 并在另一个数组中找到相关的 x 参数。from operator import itemgetterimport mathmyfile = open("result.txt", "w")data = []step=0.005rng=9lim=rng/stepprint(lim)xs=[x * step for x in range(rng)]lim_int=int(lim)print(xs)for i in range(lim_int):    num=itemgetter(i)(xs)    x=math.sin(num)* math.exp(-num/100)    print(i, x)    data.append(x)for i in range(rng):    text = str(i)    text2 = str(data[i])    print(text, text2)    myfile.write(text + ' ' + text2 + '\n')i=1while i < rng:    i=i+1    num2=itemgetter(i)(xs)    v=math.sin(num2)* math.exp(-num2/100)    if v==max(data):        arg=num2        breakprint('largest function value', max(data))print('function argument value used', arg)myfile.close()

Answer 1

Numpy 是广泛使用的高性能包：

import numpy as np

x = np.arange(0, 9, 0.005)

f = np.sin(x)*np.exp(-x/100)

print("max is: ", np.max(f))

print("index of max is: ", np.argmax(f))

输出：

max is:  0.98446367206362

index of max is:  312

如果由于某种原因你想要一个原生的 python 解决方案（不使用 list 方法max和index），你可以这样做：

step = 0.005

rng = 9

lim = int(rng/step)

x = [x_i*step for x_i in range(lim + 1)]

f = [math.exp(-x_i/100)*math.sin(x_i) for x_i in x]

max_ind = 0

f_max = f[max_ind]

for j, f_x in enumerate(f):

    if f_x > f_max:

        f_max = f_x

        max_ind = j