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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)

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

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'