Question

我正在为数学计算器编写代码，并且遇到了问题。当我要求用户输入要派生的函数时，他们输入一个数字，然后输入x，如3x，而不是3 * x。代码崩溃，因为它无法解析它。为了解决这个问题，我有一个消毒功能，但由于某些原因，它甚至无法运行。

class Derivatives:
    def __init__(self):
        x=sympy.Symbol('x')
        self.func=self.clean_func((input("Enter f(x): ")))
        print(self.func)
        print(sympy.diff(self.func, x))

    def clean_func(self, func):
        clean_func=""
        print("c")            
        for i in range(len(func)):
            if func[i].isalpha or isinstance(func[i], int) or func[i] in self.math_symbols :
                if func[i]== "^" :
                    clean_func+="**"
                else:
                    clean_func+=func[i]
                for c in range(48, 57) :
                    if func[i:i+1] == (chr(c) + 'x') :
                        clean_func+="*"         #helps with parsing
        return clean_func

我在a=Derivatives()

中收到此错误

Enter f(x): 3x
Traceback (most recent call last):

  File "<ipython-input-48-f4cd19afbde9>", line 1, in <module>
    a=Derivatives()

  File "/Volumes/PROJECTS/M_series.py", line 71, in __init__
    x=sympy.Symbol('x')

  File "/Users/thomastierney/anaconda/lib/python3.5/site-packages/sympy/core/function.py", line 1691, in diff
    return Derivative(f, *symbols, **kwargs)

  File "/Users/thomastierney/anaconda/lib/python3.5/site-packages/sympy/core/function.py", line 1018, in __new__
    expr = sympify(expr)

  File "/Users/thomastierney/anaconda/lib/python3.5/site-packages/sympy/core/sympify.py", line 324, in sympify
    raise SympifyError('could not parse %r' % a, exc)

SympifyError: Sympify of expression 'could not parse '3x'' failed, because of exception being raised:
SyntaxError: invalid syntax (<string>, line 1)

Answer 1

一些问题：

使用func作为字符串的名称具有误导性（Python允许使用一阶函数，因此您可能希望它实际上是一个函数）;我们改为称之为fn_str。
如果clean_func正常工作，它将返回一个sympy - 可解析的字符串 - 然后将其传递给diff，而不从字符串转换为函数。

施工

for i in range(len(mystring)):
    do_something(mystring[i])

更明确地写为

for ch in mystring:
    do_something(ch)

isinstance(func[i], int)无法正常工作，因为func[i]是一个字符的字符串，而不是整数。请改为str.isdecimal()。
self.math_symbols未定义。
Python字符串是不可变的;每次执行mystring += ch时，它实际上都会创建一个全新的字符串。因此，在完成后附加到字符串块列表然后"".join()它们会更有效率。
for c in range(48, 57)：Python范围不包含end值，即这将产生48,49,50，... 56.这意味着chr（57）即＆＃34 ; 9＆＃34;从未进行过测试。
同样，字符串切片不包含end偏移量，因此func[i:i+1]是一个字符，完全等同于func[i]。你的意思是func[i:i+2]。
此外，3.之类的内容是有效的Python浮点数，但您的代码不会捕获3.x。进行适当的标记化而不是逐个字符的比较可以捕捉到它。
该课程不是衍生品;你试图将你的程序填入错误标记的课程中。

清理版本：

import string
import sympy

# This could easily be just a function;
# I made it a class to keep the namespace clean
class FnStrCleaner:
    # valid characters
    NUMCHARS   = set(string.digits + ".")
    VARCHARS   = set(string.ascii_letters)
    OPCHARS    = set("()+-*/^")
    LEGALCHARS = NUMCHARS | VARCHARS | OPCHARS

    @classmethod
    def clean(cls, fn_str):
        # generator expression - skip nonlegal chars
        good_chars = (ch for ch in fn_str if ch in cls.LEGALCHARS)
        out = []
        # simple FSM to process character stream
        prev_num = False   # preceding character was part of a number
        for ch in good_chars:
            if prev_num:
                if ch in cls.NUMCHARS:
                    out.append(ch)
                    # prev_num = True
                elif ch in cls.VARCHARS:
                    out.append('*' + ch)
                    prev_num = False
                else:  # ch in cls.OPCHARS
                    out.append(ch)
                    prev_num = False
            else:
                if ch in cls.NUMCHARS:
                    out.append(ch)
                    prev_num = True
                elif ch in cls.VARCHARS:
                    out.append(ch)
                    # prev_num = False
                else:  # ch in cls.OPCHARS
                    out.append('**' if ch == '^' else ch)
                    # prev_num = False
        return "".join(out)

def get_function(prompt, locals=None):
    fn_str = input(prompt)
    fn_str = FnStrCleaner.clean(fn_str)
    return sympy.sympify(fn_str, locals=locals)

def main():
    x  = sympy.Symbol("x")
    f  = get_function("Enter f(x): ", {'x': x})
    df = sympy.diff(f, x)
    print("f(x) =", f)
    print("f'(x) =", df)

if __name__ == "__main__":
    main()

像

Enter f(x): 29x^3 + 12x^2 - 9x + 5
f(x) = 29*x**3 + 12*x**2 - 9*x + 5
f'(x) = 87*x**2 + 24*x - 9

由于某种原因，代码无法完全运行

1 个答案: