我收到警告 <RuntimeWarning: 在 sqrt 中遇到无效值>答案

【问题标题】：I am getting a warning <RuntimeWarning: invalid value encountered in sqrt>我收到警告 <RuntimeWarning: 在 sqrt 中遇到无效值>
【发布时间】：2016-12-31 14:46:54
【问题描述】：

我正在尝试在 python 中运行一个二次方程。但是，它一直在给我一个警告

RuntimeWarning: invalid value encountered in sqrt

这是我的代码：

import numpy as np


a = 0.75 + (1.25 - 0.75)*np.random.randn(10000)
print(a)
b = 8 + (12 - 8)*np.random.randn(10000)
print(b)
c = -12 + 2*np.random.randn(10000)
print(c)
x0 = (-b - np.sqrt(b**2 - (4*a*c)))/(2 * a)
print(x0)

【问题讨论】：

根据变量 a、b 和 c 的输出以及我的样本计算。我不应该得到 b**2 - (4*a*c) 的值的 -ve 数字。尽管如此，它还是给出了一些“nan”值。
b**2 - (4*a*c) 中有一个值为-3.1107176892482471 的负数。其实有很多
@MaroofG 你肯定有负值。看我的回答。

标签： python python-2.7 python-3.x numpy math

【解决方案1】：

这不是 100% 与 Python 相关的。您无法计算负数的平方根（在处理实数时）。

当b**2 - (4*a*c) 为负数时，您没有采取任何预防措施。

>>> import numpy as np
>>>
>>> np.sqrt(4)
2.0
>>> np.sqrt(-4)
__main__:1: RuntimeWarning: invalid value encountered in sqrt
nan

让我们测试一下你是否有负值：

>>> import numpy as np
>>> 
>>> a = 0.75 + (1.25 - 0.75) * np.random.randn(10000)
>>> b = 8 + (12 - 8) * np.random.randn(10000)
>>> c = -12 + 2 * np.random.randn(10000)
>>> 
>>> z = b ** 2 - (4 * a * c)
>>> print len([_ for _ in z if _ < 0])
71

【讨论】：

是的！！，它确实会生成 -ve 值。感谢您指出了这一点。我将随机样本生成器更改为“np.random.sample”，它按预期工作。感谢您的帮助 DeepSpace 和 @dunder

【解决方案2】：

如果您希望进行复杂分析（使用 sqrt(-1) 定义的虚数），您可以导入 cmath 并使用 cmath.sqrt(-1) 而不是 numpy.sqrt(-1)。

例如，当我从介电常数和磁导率（根据定义，涉及 j）计算材料的折射率时，我将在 python 中编写如下函数：

def n(f):
    y = cmath.sqrt(mu1f(f) - j*mu2f(f)) * (e1f(f) - j*e2f(f))
    return y.real

其中 e1f 等是先前定义的插值函数，它们都是入射频率 f 的函数。 y 结果本身是一个复数值，即复数折射率，但我通常只对实部（折射率）感兴趣，所以这就是返回的值。

希望对你有帮助

【讨论】：

【解决方案3】：

没有为严格的负实数定义平方根，numpy 将为“实”dtype int、float 的负输入产生nan，它是两个特殊值-np.inf 和nan。

但是，对于所有 complex dtype 都定义了平方根：

dtype	example `x`	`np.sqrt(x)`	`RuntimeWarning`
Positive float	`1.`	`1.`
Positive int	`1`	`1`
Positive complex	`1+0J`	`1`
Negative float	`-1.`	`nan`	⚠️
Negative int	`-1`	`nan`	⚠️
Negative complex	`-1+0j`	`1j`
	`np.inf`	`np.inf`
	`-np.inf`	`nan`	⚠️
	`np.nan`	`nan`

【讨论】：