Question

我编写了一个代码（用于娱乐和练习），以平衡化学方程式。我想尝试平衡N + A，使其= Z

N = 2
A = 2
Z = 6
if N + A != Z:
print('X')
balancer = ???

平衡器应为3，这样，如果我建立一个方程式，例如（平衡器x N）+ A = Z，则它为真。在没有直接输入的情况下如何使平衡器成为三台。

谢谢：）

Answer 1

您可以手工完成基本代数：

(balancer * N) + A = Z
(balancer * N) = Z - A # subtract A from both sides
balancer = (Z - A) / N # divide both sides by N

…然后将其转换为代码很简单-最后一行实际上是有效的Python代码，没有任何更改。

或者，如果您希望Python为您做到这一点，只需将(balancer * N) + A = Z指定为方程式即可…Python并没有内置任何功能，但是有SymPy之类的代数库要做。

您将真的要完成整个教程，但要简短……

首先，您必须首先告诉您变量是变量：

>>> from sympy import symbols, solve, Eq
>>> A, N, Z, balancer = symbols('A N Z balancer')

然后，建立一个方程式。左侧可以只是(balancer * N) + a和Z，但不能仅在它们之间放置=或==；您必须使用Eq：

>>> equation = Eq((balancer * N) + A, Z)

现在您可以用变量的值代替：

>>> equation.subs(dict(N=2, A=2, Z=6))
Eq(2*balancer + 2, 6)

最后，找到有效的解决方案：

>>> solve(equation.subs(dict(N=2, A=2, Z=6))
[2]

或者，如果您希望用代数方法求解，然后替换，而不是相反：

>>> solve(equation, 'balancer')
[(-A + Z)/N]
>>> [s.subs(dict(N=2, A=2, Z=6)) for s in solve(equation, 'balancer')]
[2]

Answer 2

您需要一个条件来测试左侧N + A是否大于或小于右侧Z。您可以使用(N + A) - Z，得到-2，这表明您缺少两个原子。从那里开始，您将需要编写一些逻辑以确定丢失的原子是什么。

使用指向整数的简单变量，无法直观地预测需要添加的原子。不过，大概是您正在根据方程式进行工作，因此，我建议您考虑使用正则表达式解决方案来解析该问题。像这样：

>>> import re
>>> m = re.findall('(\d*)((?:[A-Z][a-z]?\d*)+)', '2CH4 + O2')
>>> for n, molecule in m:
...     print(n or 1, molecule)
... 
2 CH4
1 O2

然后从那里类似地解析原子。