JavaScript: oblicz n-ty pierwiastek z liczby


81

Próbuję uzyskać n-ty pierwiastek liczby za pomocą JavaScript, ale nie widzę sposobu, aby to zrobić za pomocą wbudowanego Mathobiektu. Czy coś przeoczę?
Jeśli nie...

Czy istnieje biblioteka matematyczna, której mogę użyć, i która ma taką funkcję?
Jeśli nie...

Jaki jest najlepszy algorytm, aby zrobić to sam?


Ile chcesz korzeni? Tylko jeden najbardziej oczywisty, czy wszystkie?
Ignacio Vazquez-Abrams,

Odpowiedzi:


146

Czy możesz użyć czegoś takiego?

Math.pow(n, 1/root);

na przykład.

Math.pow(25, 1/2) == 5

1
To zadziała, jeśli funkcja pow może przyjmować ułamkowy wykładnik. Nie wiem, ale powinno :)
Richard H

2
obsługuje, ale nie obsługuje liczb ujemnych
mplungjan

2
Mała uwaga. Funkcja pow aproksymuje odpowiedź. Zatem w przypadku dużych wartości to przybliżenie może zwrócić bardzo błędne liczby. [odniesienie ]. To samo dotyczy implementacji JS. ref
Debosmit Ray

2
Jak sobie radzić Math.pow(-32, 1/5)?
Qian Chen

20

nKorzeń th xjest taka sama jak xdo potęgi 1/n. Możesz po prostu użyć Math.pow:

var original = 1000;
var fourthRoot = Math.pow(original, 1/4);
original == Math.pow(fourthRoot, 4); // (ignoring floating-point error)

1
A co z Math.pow (-32, 1/5)?
Qian Chen

12

Użyj Math.pow ()

Zauważ, że nie radzi sobie dobrze z negatywami - tutaj jest dyskusja i trochę kodu, który to robi

http://cwestblog.com/2011/05/06/cube-root-an-beyond/

function nthroot(x, n) {
  try {
    var negate = n % 2 == 1 && x < 0;
    if(negate)
      x = -x;
    var possible = Math.pow(x, 1 / n);
    n = Math.pow(possible, n);
    if(Math.abs(x - n) < 1 && (x > 0 == n > 0))
      return negate ? -possible : possible;
  } catch(e){}
}

8

Możesz użyć

Math.nthroot = function(x,n) {
    //if x is negative function returns NaN
    return this.exp((1/n)*this.log(x));
}
//call using Math.nthroot();

4

n-Ty pierwiastek xjest liczbą rtakie, że rdo potęgi 1/njest x.

W liczbach rzeczywistych jest kilka przypadków podrzędnych:

  • Istnieją dwa rozwiązania (ta sama wartość z przeciwnym znakiem), gdy xjest dodatnia i rparzysta.
  • Jest jedno pozytywne rozwiązanie, kiedy xjest pozytywne i rdziwne.
  • Jest jedno rozwiązanie negatywne, kiedy xjest ujemne i rjest dziwne.
  • Nie ma rozwiązania, gdy xjest ujemne i rrówne.

Ponieważ Math.pownie lubi ujemnej podstawy z wykładnikiem niecałkowitym, możesz użyć

function nthRoot(x, n) {
  if(x < 0 && n%2 != 1) return NaN; // Not well defined
  return (x < 0 ? -1 : 1) * Math.pow(Math.abs(x), 1/n);
}

Przykłady:

nthRoot(+4, 2); // 2 (the positive is chosen, but -2 is a solution too)
nthRoot(+8, 3); // 2 (this is the only solution)
nthRoot(-8, 3); // -2 (this is the only solution)
nthRoot(-4, 2); // NaN (there is no solution)

"nthRoot (-4, 2); // NaN (nie ma rozwiązania)" cóż ... przynajmniej nie w liczbach rzeczywistych
Moritz

Po obejrzeniu stackoverflow.com/a/46268374/205696 znalazłem kilka optymalizacji nthRoot. Ponieważ Math.pow(-4, 1/2)zwraca NaNi ponieważ potrzebujemy tylko Math.absliczb ujemnych, możemy używać Math.abstylko liczb ujemnych i nieparzystych (nie jestem pewien, czy ta ostatnia jest optymalizacją). A więc w jednej linii:let nthRoot = (x, n) => n % 2 === 1 && x < 0 ? -(Math.abs(x) ** (1/n)) : x ** (1/n)
dotnetCarpenter

4

W szczególnych przypadkach pierwiastka kwadratowego i sześciennego najlepiej jest używać odpowiednio natywnych funkcji Math.sqrti Math.cbrt.

Począwszy od ES7, operator potęgowania** może być użyty do obliczenia n- tego pierwiastka jako 1 / n- tej potęgi nieujemnej podstawy:

let root1 = Math.PI ** (1 / 3); // cube root of π

let root2 = 81 ** 0.25;         // 4th root of 81

Nie działa to jednak w przypadku zasad ujemnych.

let root3 = (-32) ** 5;         // NaN

0

Oto funkcja, która próbuje zwrócić liczbę urojoną. Najpierw sprawdza również kilka typowych rzeczy, na przykład: czy uzyskuje się pierwiastek kwadratowy z 0 lub 1 lub uzyskuje się zerowy pierwiastek z liczby x

function root(x, n){
        if(x == 1){
          return 1;
        }else if(x == 0 && n > 0){
          return 0;
        }else if(x == 0 && n < 0){
          return Infinity;
        }else if(n == 1){
          return x;
        }else if(n == 0 && x > 1){
          return Infinity;
        }else if(n == 0 && x == 1){
          return 1;
        }else if(n == 0 && x < 1 && x > -1){
          return 0;
        }else if(n == 0){
          return NaN;
        }
        var result = false;
        var num = x;
        var neg = false;
        if(num < 0){
            //not using Math.abs because I need the function to remember if the number was positive or negative
            num = num*-1;
            neg = true;
        }
        if(n == 2){
            //better to use square root if we can
            result = Math.sqrt(num);
        }else if(n == 3){
            //better to use cube root if we can
            result = Math.cbrt(num);
        }else if(n > 3){
            //the method Digital Plane suggested
            result = Math.pow(num, 1/n);
        }else if(n < 0){
            //the method Digital Plane suggested
            result = Math.pow(num, 1/n);
        }
        if(neg && n == 2){
            //if square root, you can just add the imaginary number "i=√-1" to a string answer
            //you should check if the functions return value contains i, before continuing any calculations
            result += 'i';
        }else if(neg && n % 2 !== 0 && n > 0){
            //if the nth root is an odd number, you don't get an imaginary number
            //neg*neg=pos, but neg*neg*neg=neg
            //so you can simply make an odd nth root of a negative number, a negative number
            result = result*-1;
        }else if(neg){
            //if the nth root is an even number that is not 2, things get more complex
            //if someone wants to calculate this further, they can
            //i'm just going to stop at *n√-1 (times the nth root of -1)
            //you should also check if the functions return value contains * or √, before continuing any calculations
            result += '*'+n+√+'-1';
        }
        return result;
    }

Użyj oświadczenia o zmianie
Mattia S.

0

Wiem, że to stare pytanie. Ale w oparciu o odpowiedź SwiftNinjaPro uprościłem funkcję i naprawiłem kilka problemów z NaN. Uwaga: Ta funkcja wykorzystywała funkcję ES6, funkcję strzałki i ciągi szablonów oraz potęgę. Może więc nie działać w starszych przeglądarkach:

Math.numberRoot = (x, n) => {
  return (((x > 1 || x < -1) && n == 0) ? Infinity : ((x > 0 || x < 0) && n == 0) ? 1 : (x < 0 && n % 2 == 0) ? `${((x < 0 ? -x : x) ** (1 / n))}${"i"}` : (n == 3 && x < 0) ? -Math.cbrt(-x) : (x < 0) ? -((x < 0 ? -x : x) ** (1 / n)) : (n == 3 && x > 0 ? Math.cbrt(x) : (x < 0 ? -x : x) ** (1 / n)));
};

Przykład:

Math.numberRoot(-64, 3); // Returns -4

Przykład (wynik liczby urojonej):

Math.numberRoot(-729, 6); // Returns a string containing "3i".

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.