Python和fsolve（）：fsolve（）调用的函数f（x）的动态内容

Question

让我们说我有一个方程式

x + 2*cos(x) = 0

我想解决它。 然后，我可以编写以下代码：

def func1(x):  
  out = x + 2*cos(x)
  return out
Solution = fsolve(func1, StartValue)

在此示例中，StartValue可以具有任意值。 到现在为止还挺好！ 我正在编写一个模拟程序，该程序创建了一个非线性方程组，我想用fsolve（）求解。 现在的挑战是，在运行时间之前（！），非线性方程组的大小未知（！）。 这意味着我可以例如

x + 2 * cos（x）= 0

以我可以拥有的相同方式

2*x + 4*y = 0
18*y -18 = 0

为了解决最后提到的方程组（在我的程序中通常总是非线性的），我发现了以下解决方案：

def func2(x):  
  out = [2*x[0] + 4*x[1]]
  out.append(18*x[1]-18)  
  return out  
Solution = fsolve(func2, [1, 1])

这也很好。 但是出于某些原因，我不能使用func2（x）所示的解决方案：这使我的程序非常慢！ 函数fsolve（）反复调用函数func2（x）几次，直到找到解[-2 1]。 但是我的程序将处理几百到数千行的线性方程组。 这意味着，在每个迭代步骤中，所有这些排行都将附加，如func2（x）中所示。 因此，我正在寻找一种解决方案，即ONCE将方程组系统创建为函数func3（x），然后fsolve（）仅调用现成的func3（x）。 这是一个PSEUDO CODE示例：

func3 = lambda x: 2*x[0] + 4*x[1]
func3.append(lambda x: 18*x[1] - 18)
Solution = fsolve(func3, [1, 1])

不幸的是，如我上面在PSEUDO CODE中所示，不能追加函数。 因此，我的问题是：如何动态构建函数func3，然后将（！）一次构建（！）函数func3传递给fsolve（）？

提前非常感谢你

Answer 1

解决方案：“将命令外包到字符串中”可以在函数外部构建字符串，如下所示：

StringCommand = "f = [2*x[0] + 4*x[1], 18*x[1] - 18]"

之后，此StringCommand用作要调用的函数的输入参数，如下所示：

def func(x,StringCommand):
  exec StringCommand
  return f  

因此，通过命令exec执行StringCommand。 最后，只需在fsolve（）中调用函数，如下所示：

fsolve(func, [1, 1], StringCommand)

而已。 这样，StringCommand便在func（）函数外部构建一次，因此当fsolve（）使用函数func（）进行迭代时，可以节省很多时间。 注意[1,1]是迭代的起始值！