Question

假设我有两个Symbol对象f和g，我可以合理地假设它们代表函数。我不知道这两个函数是先验的，但是据我所知，g的定义是这样的：

g = symbols('1')

用户忽略指定cls=Number，以便g.free_symbols给我set([1])（也许用户并不熟悉SymPy）。如果我在集合中收集f和g的所有免费符号，然后尝试计算它们的雅可比行列式，我最终会在矩阵中添加一个额外的列来表示f的导数和g相对于1，这是无稽之谈。

如何将数字检测为未明确声明为数字的Symbol对象，以避免出现这种情况？

Answer 1

你可以通过sympify传递表达的str：

>>> eq = Symbol('x') + Symbol('1')
>>> eq.atoms(Number)
set([])
>>> sympify(str(eq))
x + 1
>>> _.atoms(Number)
set([1])

Answer 2

更有针对性的方法是使用替换：

仅定位数字

>>> eq.replace(
... lambda x: x.is_Symbol and S(x.name).is_Number,
... lambda x: S(x.name))
x + 1
>>> _.atoms(Number)
set([1])

定位任意数字表达式

>>> Symbol('1+2').replace(
... lambda x: x.is_Symbol and S(x.name).is_Number,
... lambda x: S(x.name))
3

定位任何表达

>>> Symbol('1+x').replace(
... lambda x: S(x.name).is_Symbol is False,
... lambda x: S(x.name))
x + 1

Answer 3

您可以检查每个符号的名称，看看它是否像数字：

import sympy as sp
import re

x = sp.Symbol('x')
g = sp.Symbol('2')
f = x + 1
h = f + g

for s in h.free_symbols:
  print "s = ", s, bool(re.match('^[0-9]+$', str(s)))

输出：

s =  x False
s =  2 True       -- looks like a number

然后，或许，您希望将这些符号替换为数值以消除它们。

def eliminate_numbers(f):
  for s in f.free_symbols:
    assigns = {}
    if re.match('^-?[0-9]+$', str(s)):
      assigns[s] = int( str(s) )
  return f.subs(assigns)

print eliminate_numbers(h)

输出：

x + 3

从表达式中分类自由符号

3 个答案: