TypeError：尝试打印函数时，只有size1数组才能转换为Python标量

Question

我得到了当前代码：

from math import cos, sin, pi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x):
    
    values = []
    s = 0
    for n in range(1, 6, 1):
        s += -((2/(n*pi))*(((cos((n*pi)/2))-1)*(sin((n/2)*x))))
        values.append(s)
        
    return values

x = np.linspace(-2*pi, 6*pi, 500)
plt.plot(f(x))

我应该绘制f（x），但当我运行代码时，我得到以下错误：

TypeError: only size-1 arrays can be converted to Python scalars

你知道我做错了什么吗

任何帮助都将不胜感激

Answer 1

如果您是编程新手，这可能与您现在所做的有点不同，但是我基本上将函数拆分，以解释每个组件的功能，更重要的是，使用了numpy的内置函数，它将被证明比嵌套循环更有效，尤其是当您的数据变得更大时

为了理解函数f发生了什么，请在Python中查找（列表）理解，但它基本上是一个用单行表示的for循环

In [24]: import numpy as np
    ...: import matplotlib.pyplot as plt

In [25]: def summand(n, x):
    ...:     """ Return an array of `x`'s size for a given value of `n`.
    ...:     Each element of the array is a value of the function computed
    ...:     at a value in `x` with the given `n`.
    ...:     """
    ...:     return (2 / (n * np.pi)) * (np.cos(n * np.pi / 2) - 1) * np.sin(n * x / 2)
    ...:

In [26]: def f(x, N=5):
    ...:     """ Return the sum of the summands computed for
    ...:     values of `n` ranging from 1 to N+1 with a given array `x`
    ...:     """
    ...:     return sum(summand(n, x) for n in range(1, N+1))
    ...:

In [27]: x = np.linspace(-2*np.pi, 6*np.pi, 500)

In [28]: plt.plot(x, f(x))
Out[28]: [<matplotlib.lines.Line2D at 0x23e60b52a00>]

In [29]: plt.show()

Answer 2

我认为公式中的x值只适用于x的一个值，并且由于列表中有多个x，因此必须迭代每个for xval in x:，执行计算并将计算出的值附加到values列表中

from math import cos, sin, pi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x):
    values = []
    for xval in x:
        s = 0
        for n in range(1, 6, 1):
            s += -((2/(n*pi))*(((cos((n*pi)/2))-1)*(sin((n/2)*xval))))
        values.append(s * -1)
        
    return values

x = np.linspace(-2*pi, 6*pi, 500)
plt.plot(f(x))
plt.show()