在SymPy中对一个函数进行点求值

Question

我正在尝试编写各种优化方法，作为复习的一种方式。我希望能够使用SymPy在给定点处评估具有任意变量数量的函数，其中点的坐标存储在数组中。

例如，我想要在点b = [1,2]处评估f(x,y) = 3*x**2 - 2*x*y + y**2 + 4*x + 3*y。但我真正想要的是一种通用的方法，可以处理具有任意数量变量和适当长度数组的函数作为要评估的点，所以sympy.evalf(f, subs = {foo})并不非常有用。

- Tam Coton

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你能否只使用map()函数？http://docs.python.org/2/library/functions.html#map - Samizdis

http://Whathaveyoutried.com - Snakes and Coffee

欢迎来到SO！在这里，我们建议您发布代码和一些您尝试过的具体内容，请阅读常见问题解答，希望您能得到更好的答案！ - span

地图一开始看起来很有前途，但我认为它不相关，遗憾的是 - 它为参数的几个特定值评估一个函数。我想做的是在一个通用的多元点上评估SymPy表达式。谢谢你提供链接，虽然我以前没有接触过它，但我相信它将在未来有用。我已经查看了SymPy文档，主要是数值评估和代数部分，但没有找到任何有用的东西。这让我感到有些惊讶，因为我觉得这是经常需要的事情。 - Tam Coton

如果你的所有表达式都是多项式，你也可以尝试使用 Poly。 - asmeurer

Answer 1

您正在使用SymPy表达式树而非函数。在任何表达式上，都可以执行以下操作：

>>> vars = sorted(expression.free_symbols)
>>> evaluated = expression.subs(*zip(vars, your_values))

- Krastanov

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非常感谢 - 我在哪里可以找到有关这些命令的文档？我宁愿了解它们的作用，而不是只是机械地复制而不理解！ - Tam Coton

https://docs.sympy.org/latest/tutorials/intro-tutorial/basic_operations.html - Benjamin Smus

Answer 2

lambdify 是生成可调用 Python 函数的好选择。

以下是一个示例，假设您有一个函数 f 和符号 x 和 y:

from sympy import lambdify
import numpy as np

callable_fct = lambdify((x, y), f)
xn = np.arange(0, 2, 0.1)
yn = 3
print(callable_fct(xn, yn))

- user3021380

Answer 3

我希望这个操作应该更容易些，但是以下是一个好的解决方法：

如果你知道符号名称（例如'x'，'y'），你可以使用zip动态创建一个dict：

fvars = sympy.symbols('x, y') #these probably already exist, use: fvars = [x,y]

b = [1,2]
sympy.evalf(f, subs = dict(zip(fvars,b)))

- askewchan

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map(sympy.Symbol,['x','y']) 可以写成 symbols('x, y')。 - Krastanov

如果你收到了“不可调用”错误，那么你可能忘记了“s”：symbols('x y')。 - smichr