如何在Python中无循环实现元素级幂运算？对标Matlab结果

当然可以用Python的numpy库实现，完全不需要循环，利用numpy的广播机制就能和Matlab的逻辑一致：

import numpy as np

x = np.array([1, 2, 3, 4])
y = np.array([1, 2, 3])
# 将x转为列向量，等价于Matlab中的x'
x_col = x.reshape(-1, 1)
z = 2 ** (x_col - y)
print(z)

运行结果：

[[1.   0.5  0.25]
 [2.   1.   0.5 ]
 [4.   2.   1.  ]
 [8.   4.   2.  ]]

原理说明 #

• x.reshape(-1,1)将一维数组x转换为(4,1)的列向量，和Matlab里的转置操作x'效果相同。
• numpy的广播机制会自动把(4,1)的列向量和(1,3)的行向量扩展为(4,3)的矩阵，逐元素执行减法运算，再对每个元素计算2的幂，全程不需要任何循环，效率和Matlab的向量化操作一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Minnie