python - SymPy 中的函数

Question

我是 Python 对象的新手，有很多问题。我需要将一个函数传递给我的对象，然后计算该函数。代码类似这样:

from sympy import var

class eval:
    def __init__(self, M):
        self.M = M

    def fun(self, x):
        M = self.M
        print M(x)

x = var('x')

ak = eval(x+2)
ak.fun(x)

这是错误:

TypeError
Traceback (most recent call last)
(ipython-input-1-b7ef311bd1f0> in <module)()
     12 
     13 ak = eval(x+2)
---> 14 ak.fun(x)

(ipython-input-1-b7ef311bd1f0) in fun(self, x)
      7     def fun(self, x):
      8         M = self.M
----> 9         print M(x)
     10 
     11 x = var('x')

TypeError: 'Add' object is not callable

Answer 1

I am new to Python objects...

有问题很好，但 SymPy 背后的对象和类非常复杂，需要学习 Python object model 的基础知识强烈建议在深入研究此类库之前。

建议的代码有很多问题:

纯语言相关的错误

• eval 是内置的，所以覆盖它是不好的风格
• 使用旧式类

像使用某种语言扩展一样使用 SymPy

SymPy 不提供用于创建 python 函数的新语法。特别是，(x+2)(4) 不会给你6。如果你想要这个，只需编写 myfun = lambda _: _+2; fun(4) 不使用 SymPy。

x+2 是一个 SymPy 对象 (Add(Symbol('x')+Integer(2)))，而不是一些 python AST。您可以使用 (x+2).subs(x,y) 将 x 替换为其他内容，但您不能指望库神奇地知道您在在编写 (x+2)(4) 时请注意 Symbol('x')。你也可以这样写 blah = Symbol('random_string'); (blah+2)(4).

轻微的 SymPy 错误

var 是一个用于创建 Symbol 对象的辅助函数，但它是为了在解释器中进行交互使用。不要在库代码中使用它，因为作为副作用，它会在命名空间中注入(inject)全局变量。只需使用 Symbol('x')。

现在关于 x+2 是可调用的

在 0.7.2 中实现了递归调用。这意味着您可以创建一个包含未评估的符号对象的 SymPy Expr 树，并将整个树应用于另一个对象，调用向内传播，直到所有未评估的对象都被评估的对象替换。我想上面的描述不清楚所以这里是一个例子:

您想创建一个微分运算符对象D，它可以执行以下操作:

>>> op = g(y)*D # where g is Function and y is Symbol
>>> op(f(x))
g(y)*f(x).diff(x)

其工作方式是沿树向下(在本例中为 Mul(g(y), D))，跳过已求值的符号对象并求值未求值的符号对象。

因为很多 SymPy 的用户在阅读数据模型之前就开始使用它，这造成了很多困惑，所以我们将递归调用方案移到了 rc 方法中。在 0.7.3 中，(x+2)(4) 将再次引发错误。