python - Python 中的数学方程式操作

Question

我想开发一个 GUI 应用程序来显示给定的数学方程式。当您单击方程式中的特定变量以表示它是未知变量(即要计算的变量)时，方程式会自行转换以评估所需的未知变量。

例如:

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a = (b+c*d)/e

让我们假设我点击“d”表示它是未知变量。那么等式应该重组为:

d = (a*e - b)/c

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到目前为止，我只想知道如何根据用户输入重新排列给定的方程式。我从我兄弟那里得到的一个建议是在后端使用前缀/后缀符号表示来评估它。

这是唯一的方法还是有更简单的建议？ 此外，我不仅会使用基本的数学函数，还会使用三角函数和微积分(我认为是基本的。没有偏微积分等等)。我认为前/后修复符号评估可能对评估更高的数学函数没有帮助。

这只是我个人的看法，如有错误请指出。 另外，我将使用 SymPy对于数学评估，因此给定数学方程的评估不是问题，从给定的通用方程创建特定方程是我的主要问题。

Answer 1

使用 SymPy ，你的例子会是这样的:

>>> import sympy
>>> a,b,c,d,e = sympy.symbols('abcde')
>>> r = (b+c*d)/e
>>> l = a
>>> r = sympy.solve(l-r,d)
>>> l = d
>>> r
[(-b + a*e)/c]
>>> 

它似乎也适用于三角函数:

>>> l = a
>>> r = b*sympy.sin(c)
>>> sympy.solve(l-r,c)
[asin(a/b)]
>>> 

并且由于您使用的是 GUI，您(可能)希望在字符串和表达式之间来回转换:

>>> r = '(b+c*d)/e'
>>> sympy.sympify(r)
(b + c*d)/e
>>> sympy.sstr(_)
'(b + c*d)/e'
>>> 

或者您可能更愿意将它们显示为渲染的 LaTeX or MathML .