Question

python, 符号计算(symbolic)怎么转换到数值计算(numerical)？比如说我有通

python, 符号计算(symbolic)怎么转换到数值计算(numerical)？比如说我有通过符号计算得到式子，比如y=a*x，然后我想然后转成数值计算，比如a=1.，x=linspace(0,1,50)。有一个方法是把这两个东西放在两个py文件，有没有放在同一个py文件里也能实现的方法呢？不求甚解，请教高手~~

Answer 1

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# File name: test2
#   Project name: equation
"""
.. moduleauthor::
.. Module.. name test2 of procjet equation
   
"""


from sympy import *

def _checkNumerical(inputvalue, description='inputvalue'):
    """
    :param inputvalue:
    :param description:
    :return:
    """
    try:
        inputvalue + 1
    except TypeError:
        raise TypeError(
            'The {0} must be numerical. Given: {1!r}'.format(description, inputvalue))


def equation(a):
    """
    """
    _checkNumerical(a)
    y = Symbol('y')
    x = Symbol('x')
    y = x*a
    return y


def evalf(expr, inputvalue):
    _checkNumerical(inputvalue)
    return expr.subs(expr,inputvalue)


def main():
    expr = equation(2)
    print expr
    for i in range(0, 50, 1):
        print evalf(expr, i)

if __name__ == '__main__':
    main()

看看吧，有问题追问吧．

追问

说实话我一点也看不懂，您能和我讲讲原理什么的吗？还有就是这样太麻烦了，我想就是有没有简简单单地将符号变量替换成数值变量？

追答

其实是可以放在一个函数里面的，问题的关键是变量要用Symbol()，这个函数定义一下，要不会报错，参数无所谓，是数字就行．

def evalfEquation(a, inputvalue_X):
    _checkNumerical(a)　＃这个主要检查是不是数字，可以忽略
    _checkNumerical(inputvalue_X)
    y = Symbol('y')
    x = Symbol('x')
    y = x*a
    return y.subs(x, inputvalue_X)　问题的关键是在这，　y是你的定义的式子，你只需要把你里面要替换的（这里是x），替换成数字就好了，用函数subs(需要替换的符号，　用来替换的数字)．

追问

那就简单的这样说对吗？
a,x=symbols('a,x')
y=a*x
y=y.subs(a,1)

追答

不不，你这里有个误区，你要先分清变量和参数（一个式子的变量和参数），你这里a是参数，并不是个符号，x是自变量，y是变量，是随x变化而变化的．所以只有x和y需要定义为符号（用Symbol()函数），然后再用subs替换．按你的写法就有违你的初衷．

追问

其实最开始我是def一个函数求y和一系列变量的关系(a参数，x符号变量)，求出y的表达式，然后再对其中的符号变量进行赋值，参数就赋值成数字，变量就是赋值成数组这样子。

其实最开始我是def一个函数求y和一系列变量的关系(a参数，x符号变量)，求出y的表达式，然后再对其中的符号变量进行赋值，参数就赋值成数字，变量就是赋值成数组这样子。

既然subs就可以连接symbolic和numerical，那我就记住它啦~

追答

def evalfEquation2(a, b, c, inputvalue_X):
    _checkNumerical(a)
    y = Symbol('y')
    x = Symbol('x')
    y = (x**2)*a+b*x+c　＃这里根据参数a, b, c的不同，我们就可以定义一个任意的一元二次方程
    print y
    return y.subs(x, inputvalue_X)
def main():
    for i in range(0, 50, 1):
        print evalfEquation2(2,3,4,i) 这里传入的i其实就是你定义的自变量x, 打印结果就是y（随x变化而变化的y）

追问

我明白你的意思的，其实我的y表达式里有很多参数以及一个变量x，但是y是通过很复杂的符号计算得出的结果。还有我有另外一个小问题，函数和变量有什么区别呢？比如说
函数
def y(x)
return x**2;
变量
y=x**2？

我的理解是函数y是可以多次使用的，然而变量y只能使用一次那就是先定义好x之后。

我的理解是函数y是可以多次使用的，然而变量y只能使用一次那就是先定义好x之后。

我的理解是函数y是可以多次使用的，然而变量y只能使用一次那就是先定义好x之后。