解"复杂的复合函数的值域"类型的数学题可以使用 Python 中的函数来实现。
首先,我们需要定义各个组成复合函数的子函数。这些子函数可以使用 Python 中的 math 库来实现,也可以自己定义。例如,我们定义一个复合函数 f(x) = cos(e^x),那么我们可以定义子函数 f1(x) = e^x 和 f2(x) = cos(x)。
然后,我们可以使用 Python 中的 lambda 函数来定义复合函数 f(x) = cos(e^x)。lambda 函数是一种匿名函数,可以用来定义简单的函数。例如,我们可以使用如下代码定义复合函数 f(x) = cos(e^x):
from math import exp, cos
f = lambda x: cos(exp(x))
最后,我们可以使用 Python 中的函数来计算复合函数的值域。例如,我们可以使用如下代码来计算函数 f(x) = cos(e^x) 在 x = 1 时的值:
x = 1print(f(x))
注意,上述代码仅供参考,具体的实现可能会有所不同,要根据具体题目来设计代码。
使用键盘输入值并不是编辑表中值的唯一方式。在某些情况下,为了设置字段值,可能要对单条记录甚至是所有记录执行数学计算。您可以对所有记录或选中记录执行简单计算和高级计算。此外,还可以在属性表中的字段上计算面积、长度、周长和其他几何属性。以下各部分包括使用字段计算器的若干示例。使用 Python、SQL 和 Arcade 执行计算。
本主题着重于基于 Python 的计算字段示例。要了解有关 Arcade 表达式的详细信息,请参阅 ArcGIS Arcade 指南。要了解有关 SQL 表达式的详细信息,请参阅计算字段。
注:
Python 强制将缩进作为语法的一部分。请使用两个或四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。
Python 计算表达式字段将使用惊叹号 (!!) 括起。
命名变量时,请注意 Python 区分大小写,因此 value 不同于 Value。
输入语句后,如果想将其写入文件,请单击导出。导入按钮将提示您查找和选择一个现有的计算文件。
简单计算
仅通过一个短表达式就可以计算出多种计算结果。
简单字符串示例
一系列 Python 字符串函数均支持使用字符串,包括 capitalize、rstrip 和 replace。
将 CITY_NAME 字段中字符串的首字母大写。
!CITY_NAME!capitalize()
去掉 CITY_NAME 字段中自字符串结尾起的所有空白区。
!CITY_NAME!rstrip()
将 STATE_NAME 字段中的“california”全部替换为“California”。
!STATE_NAME!replace("california", "California")
在 Python 中,字符串字段中的字符可以通过索引和分割 *** 作进行访问。索引 *** 作将在索引位置提取字符,而分割 *** 作则会提取一组字符。在下表中,假设 !fieldname! 是值为 "abcde" 的字符串字段。
示例
说明
结果
!fieldname![0]
第一个字符
"a"
!fieldname![-2]
倒数第二个字符
"d"
!fieldname![1:4]
第二、三和四个字符
"bcd"
Python 也支持使用 format() 方法的字符串格式。
将合并后的 FieldA 和 FieldB 以冒号分隔开。
"{}:{}"format(!FieldA!, !FieldB!)
常见 Python 字符串 *** 作
简单数学示例
Python 提供了处理数字的工具。Python 也支持一些数值和数学函数,包括 math、cmath、decimal、random、itertools、functools 和 operator。
运算符
说明
示例
结果
x + y
x 加上 y
15 + 25
40
x - y
x 减去 y
33 - 22
11
x y
x 乘以 y
20 22
44
x / y
x 除以 y
40 / 125
32
x // y
x 除以 y(向下取整除法)
40 // 125
30
x % y
x 模 y
8 % 3
2
-x
x 的负数表达式
x = 5
-x
-5
+x
x 不变
x = 5
+x
5
x y
以 x 为底,以 y 为指数的幂
2 3
8
乘
!Rank! 2
根据给定的半径字段计算球体的体积。
40 / 30 mathpi !Radius! 3
旧版本:
在 ArcGIS Pro 中,使用的是 Python 3,在 ArcGIS Desktop 中,使用的 Python 2。Python 2 使用的是整型数学计算,这就意味着两个整型值相除将始终生成整型值 (3 / 2 = 1)。在 Python 3 中,两个整型值相除将生成浮点型值 (3 / 2 = 15)。
Python 内置函数
Python 包含多个可用的内置函数,包括 max、min、round 和 sum。
Python 内置函数
通过字段列表计算每条记录的最大值。
max([!field1!, !field2!, !field3!])
通过字段列表计算每条记录的总和。
sum([!field1!, !field2!, !field3!]) 使用代码块
通过 Python 表达式和代码块参数可执行以下 *** 作:
在表达式中应用任意 Python 函数。
访问地理处理函数和对象。
访问要素几何的属性。
访问新的随机值运算符。
使用 if-then-else 逻辑对值进行重分类。
表达式类型
代码块
Python 3
支持 Python 功能。使用 Python 函数 (def) 表示代码块。在适当的情况下,几何属性将通过地理处理对象表示(如点对象)。
Arcade
支持 Arcade 功能。
SQL
支持 SQL 表达式。
执行 SQL 表达式可以更好地支持使用要素服务和企业级地理数据库的计算,尤其是在性能方面。使用该表达式可以将单次请求设置为要素服务或数据库,而不必一次执行一个要素或一行的计算。
旧版本:
在 ArcGIS Desktop 中,计算字段工具支持 VB、PYTHON 和 PYTHON_93 表达式类型。VB 表达式类型,在某些产品中受支持,但在 64 位产品中不受支持,其中包括 ArcGIS Pro。
出于相后兼容性考量,ArcGIS Pro 中仍然支持 PYTHON 和 PYTHON_93 关键字,但是不会作为选择列出。使用这些关键字的 Python 脚本将可继续使用。
Python 3 表达式类型与旧版 PYTHON_93 关键字的唯一区别在于 Python 3 会将日期字段中的值作为 Python datetime 对象返回。
注:
Python 3 表达式类型与随 ArcGIS Pro 安装的 Python 版本无关。这只是历史上的第三个 Python 相关关键字(继 PYTHON 和 PYTHON_93 之后。
各 Python 函数可通过 def 关键字定义,关键字后为函数名称及函数的输入参数。可编写 Python 函数,使 Python 函数能够接受任何数量的输入参数(也可以没有任何参数)。函数将通过 return 语句返回值。函数名称可由您自行选取(不得使用空格,也不得以数字开头)。
注:
如果函数未通过 return 语句显式返回值,则函数将返回 None。
注:
请牢记,Python 强制要求将缩进作为语法的一部分。请使用四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。
代码示例 - 数学
在使用以下数学示例时,请假设表达式类型为 Python 3。
将字段的值四舍五入为保留两位小数。
表达式:
round(!area!, 2)
通过 math 模块将米转换成英尺。以转换值为底,以 2 为指数进行幂运算,然后再乘以 area。
表达式:
MetersToFeet((float(!shapearea!)))
代码块:
import math
def MetersToFeet(area):
return mathpow(32808, 2) area 通过 Python 逻辑计算字段
可以使用 if、else 和 elif 语句将逻辑模式包含在代码块中。
按照字段值进行分类。
表达式:
Reclass(!WELL_YIELD!)
代码块:
def Reclass(WellYield):
if (WellYield >= 0 and WellYield <= 10):
return 1
elif (WellYield > 10 and WellYield <= 20):
return 2
elif (WellYield > 20 and WellYield <= 30):
return 3
elif (WellYield > 30):
return 4 代码实例 - 几何
除以下代码示例外,请参阅下方的“几何单位转换”部分,以了解有关转换几何单位的详细信息。
计算某要素的面积。
表达式:
!shapearea!
计算某要素的最大 x 坐标。
表达式:
!shapeextentXMax!
计算某要素中的折点数。
表达式:
MySub(!shape!)
代码块:
def MySub(feat):
partnum = 0
# Count the number of points in the current multipart feature
partcount = featpartCount
pntcount = 0
# Enter while loop for each part in the feature (if a singlepart
# feature, this will occur only once)
while partnum < partcount:
part = featgetPart(partnum)
pnt = partnext()
# Enter while loop for each vertex
while pnt:
pntcount += 1
pnt = partnext()
# If pnt is null, either the part is finished or there
# is an interior ring
if not pnt:
pnt = partnext()
partnum += 1
return pntcount
将点要素类中每个点的 x 坐标平移 100。
表达式:
shiftXCoordinate(!SHAPE!)
代码块:
def shiftXCoordinate(shape):
shiftValue = 100
point = shapegetPart(0)
pointX += shiftValue
return point 几何单位转换
几何字段的面积和长度属性可通过用 @ 符号表示的单位类型进行修改。
面积测量单位关键字:
ACRES | ARES | HECTARES | SQUARECENTIMETERS | SQUAREDECIMETERS | SQUAREINCHES | SQUAREFEET | SQUAREKILOMETERS | SQUAREMETERS | SQUAREMILES | SQUAREMILLIMETERS | SQUAREYARDS | SQUAREMAPUNITS | UNKNOWN
线性测量单位关键字:
CENTIMETERS | DECIMALDEGREES | DECIMETERS | FEET | INCHES | KILOMETERS | METERS | MILES | MILLIMETERS | NAUTICALMILES | POINTS | UNKNOWN | YARDS
注:
如果数据存储在地理坐标系中且具有线性单位(例如英尺),则会通过测地线算法转换长度计算的结果。
警告:
转换地理坐标系中数据的面积单位会生成不正确的结果,这是由于沿 globe 的十进制度并不一致。
计算某要素的长度(以码为单位)。
表达式:
!shapelength@yards!
计算某要素的面积(以英亩为单位)。
表达式:
!shapearea@acres!
测地线面积和长度也可以通过带 @(后跟测量单位关键字)的 geodesicArea 和 geodesicLength 属性进行计算。
计算某要素的测地线长度(以码为单位)。
表达式:
!shapegeodesicLength@yards!
计算某要素的测地线面积(以英亩为单位)。
表达式:
!shapegeodesicArea@acres! 代码实例 - 日期
日期和时间可使用 datetime 和 time 模块进行计算。
计算当前日期。
表达式:
timestrftime("%d/%m/%Y")
计算当前日期和时间。
表达式:
datetimedatetimenow()
计算的日期为 2000 年 12 月 31 日。
表达式:
datetimedatetime(2000, 12, 31)
计算当前日期和字段中的值之间的天数。
表达式:
(datetimedatetimenow() - !field1!)days
通过向字段中的日期值添加 100 天来计算日期。
表达式:
!field1! + datetimetimedelta(days=100)
计算字段中的日期值为一周中的周几(例如,星期天)。
表达式:
!field1!strftime('%A') 代码实例 - 字符串
可以使用多种 Python 编码模式来完成字符串计算。
返回最右侧三个字符。
表达式:
!SUB_REGION![-3:]
将所有大写字母 P 替换为小写字母 p。
表达式:
!STATE_NAME!replace("P","p")
通过空格分隔符串连两个字段。
表达式:
!SUB_REGION! + " " + !STATE_ABBR! 转换为正确的大小写形式
下列各例显示的是转换单词的不同方法,这些方法可使每个单词的首字母变为大写、其余字母变为小写。
表达式:
' 'join([icapitalize() for i in !STATE_NAME!split(' ')]) 表达式:
!STATE_NAME!title() 正则表达式
Python 的 re 模块提供了正则表达式匹配 *** 作,可用于对字符串执行复杂的模式匹配和替换规则。
re - 正则表达式运算正则表达式的用法
使用单词 Street 替换 St 或 St,在字符串的末尾生成一个新单词。
表达式:
update_street(!ADDRESS!)
代码块:
import re
def update_street(street_name):
return resub(r"""\b(St|St)\Z""",
'Street',
street_name) 累加计算和顺序计算
可以使用全局变量来进行累加计算和顺序计算。
根据某间隔值计算顺序 ID 或数字。
表达式:
autoIncrement()
代码块:
rec=0
def autoIncrement():
global rec
pStart = 1 # adjust start value, if req'd
pInterval = 1 # adjust interval value, if req'd
if (rec == 0):
rec = pStart
else:
rec = rec + pInterval
return rec
计算数值型字段的累加值。
表达式:
accumulate(!FieldA!)
代码块:
total = 0
def accumulate(increment):
global total
if total:
total += increment
else:
total = increment
return total
计算数值型字段的百分比增量。
表达式:
percentIncrease(float(!FieldA!))
代码块:
lastValue = 0
def percentIncrease(newValue):
global lastValue
if lastValue:
percentage = ((newValue - lastValue) / lastValue) 100
else:
percentage = 0
lastValue = newValue
return percentage 随机值
可以使用 random 模块来计算随机值。
通过 numpy 站点包来计算 00 和 10 之间的随机浮点值。
表达式:
getRandomValue()
代码块:
import numpy
def getRandomValue():
return numpyrandomrandom()
使用随机模块来计算 0 与 10 之间的随机整数。
表达式:
randomrandint(0, 10)
代码块:
import random 计算空值
在 Python 表达式中,可通过 Python None 来计算空值。
注:
仅当该字段为空时,才可以进行以下计算。
使用 Python None 计算空值。
表达式:
None 相关主题
有关字段计算的基础知识
授权转载:gisoracle
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import math
mathexp(1)
mathlog(1,mathe)
浮点数的数学运算函数。根据调查相关资料得知,Python中mathgbs模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。主要包括以下几个部分:数论与表示函数、幂函数与对数函数、三角函数角度转换和双曲函数。
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