python符号计算怎么自定义消元的变量?(使用python的sympy解符号方程组后,如何将结果带入之后的符号表达式)
- 使用python的sympy解符号方程组后,如何将结果带入之后的符号表达式
- python, 怎么给numpy.poly1d 添加符号变量,我想对它进行比如微分的操作,但是显示
- python, 符号计算(symbolic)怎么转换到数值计算(numerical)?比如说我有通
- python怎么用格式化字符修改所有变量的名字
使用python的sympy解符号方程组后,如何将结果带入之后的符号表达式
Sympy是python中非常强大的符号运算库,可以以书写习惯表示数学表达式。下面介绍用Sympy求方程数值解的方法。
下面代码全部在
from sympy import *
init_printing(use_unicode=True) # 按书写习惯输出
下运行。
数学表达式的输入
首先声明符号:
x = symbols('x')
即计算机中的变量x代表数学表达式中的x。在后文输出中所有的x会显示为x。如果x=symbols('x0'),则输入的方程中所有x将在输出中以x0表示。
如果需要希腊字母
l, r = symbol('lambda rho')
l, r将分别以λ,ρ表示。可以在一个表达式中同时声明多个符号。
或者使用var()声明:
var('x')
与上面等效。
声明表达式:
f = (5/x)*(exp(x)-1)-exp(x)
此时若输出f可以看到书写习惯的表达式。由于表达式在markdown下显示不正常,在此不放置示例。注意f的类型是class 'sympy.core.add.Add'
求f(x)=0数值解
因为有的函数零点不止一个,因此在Sympy中解的输出为一个list。使用solve(表达式,自变量符号)可以解析地解方程:
s, = solve(f, x)
这里根据上面f的赋值,得到s为
LambertW(-5e**-5)+5
其中用了特殊函数表达。
我们需要求这个结果的数值近似,则输出
s.evalf()
得到输出
4.96511423174428
就是方程f(x)=0的数值解。
求给定自变量x值时函数f(x)的值 | 将表达式转化为函数
f.evalf(subs = {x:4.96})
得到f(4.96)的数值
0.141885450782171
如果需要以计算机函数的形式定义函数f(x),则可以使用lambdify()进行转化:
f_func = lambdify(x, f)
之后可以调用
f_func(4.96)
输出
0.141885450782
利用这个方法可以测试方程的数值算法,如使用sympy接口写牛顿法等。
python, 怎么给numpy.poly1d 添加符号变量,我想对它进行比如微分的操作,但是显示
我没有明白你是什么意思。
使用方法如下 :
import numpy
numpy.poly1d([1,2,3]) 生成的数学表达式是:1 * x平方 + 2 * x + 3
numpy.poly1d([1,2,3]).deriv()
numpy.poly1d([1,2,3]).integ()
其中 1,2,3 数数字,也可以换成变量吧!
python, 符号计算(symbolic)怎么转换到数值计算(numerical)?比如说我有通
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# File name: test2
# Project name: equation
"""
.. moduleauthor::
.. Module.. name test2 of procjet equation
"""
fromsympy import*
def_checkNumerical(inputvalue, description='inputvalue'):
"""
:param inputvalue:
:param description:
:return:
"""
try:
inputvalue +1
exceptTypeError:
raiseTypeError(
'The {0} must be numerical. Given: {1!r}'.format(description, inputvalue))
defequation(a):
"""
"""
_checkNumerical(a)
y =Symbol('y')
x =Symbol('x')
y =x*a
returny
defevalf(expr, inputvalue):
_checkNumerical(inputvalue)
returnexpr.subs(expr,inputvalue)
defmain():
expr =equation(2)
printexpr
fori inrange(0, 50, 1):
printevalf(expr, i)
if__name__ =='__main__':
main()
看看吧,有问题追问吧.
python怎么用格式化字符修改所有变量的名字
自python2.6开始,新增了一种格式化字符串的函数str.format(),可谓威力十足。那么,他跟之前的%型格式化字符串相比,有什么优越的存在呢?让我们来揭开它羞答答的面纱。
语法
它通过{}和:来代替%。
“映射”示例
通过位置
In [1]: '{0},{1}'.format('kzc',18)
Out[1]: 'kzc,18'
In [2]: '{},{}'.format('kzc',18)
Out[2]: 'kzc,18'
In [3]: '{1},{0},{1}'.format('kzc',18)
Out[3]: '18,kzc,18'
字符串的format函数可以接受不限个参数,位置可以不按顺序,可以不用或者用多次,不过2.6不能为空{},2.7才可以。
通过关键字参数
In [5]: '{name},{age}'.format(age=18,name='kzc')
Out[5]: 'kzc,18'
通过对象属性
class Person:
def __init__(self,name,age):
self.name,self.age = name,age
def __str__(self):
return 'This guy is {self.name},is {self.age} old'.format(self=self)
In [2]: str(Person('kzc',18))
Out[2]: 'This guy is kzc,is 18 old'
通过下标
In [7]: p=['kzc',18]
In [8]: '{0[0]},{0[1]}'.format(p)
Out[8]: 'kzc,18'
有了这些便捷的“映射”方式,我们就有了偷懒利器。基本的python知识告诉我们,list和tuple可以通过“打散”成普通参数给函数,而dict可以打散成关键字参数给函数(通过和*)。所以可以轻松的传个list/tuple/dict给format函数。非常灵活。
格式限定符
它有着丰富的的“格式限定符”(语法是{}中带:号),比如:
填充与对齐
填充常跟对齐一起使用
^、<、>分别是居中、左对齐、右对齐,后面带宽度
:号后面带填充的字符,只能是一个字符,不指定的话默认是用空格填充
比如
In [15]: '{:>8}'.format('189')
Out[15]: ' 189'
In [16]: '{:0>8}'.format('189')
Out[16]: '00000189'
In [17]: '{:a>8}'.format('189')
Out[17]: 'aaaaa189'
精度与类型f
精度常跟类型f一起使用
In [44]: '{:.2f}'.format(321.33345)
Out[44]: '321.33'
其中.2表示长度为2的精度,f表示float类型。
其他类型
主要就是进制了,b、d、o、x分别是二进制、十进制、八进制、十六进制。
In [54]: '{:b}'.format(17)
Out[54]: '10001'
In [55]: '{:d}'.format(17)
Out[55]: '17'
In [56]: '{:o}'.format(17)
Out[56]: '21'
In [57]: '{:x}'.format(17)
Out[57]: '11'
用,号还能用来做金额的千位分隔符。
In [47]: '{:,}'.format(1234567890)
Out[47]: '1,234,567,890'