从 Python 中的数学线性表达式中提取系数

Question

给定一个字符串，其中包含一些名称可能未知的变量中的线性表达式，我想返回一个字典，其中变量名称作为键，相应的系数作为值。

例子

输入：

s = "- x0 + 2 * x1 + 4 * x2 - 3 * y + z + 8"

输出：

{'x0': -1, 'x1': 2, 'x2': 4, 'y': -3, 'z': 1}

Answer 1

您可以使用像([+-])?\s*(?:(\d+)\s*\*\s*)?([az]\w*)这样的正则表达式。 这里，第一部分（系数，包括* ）是可选的，但只有符号和实际数字会被记住，以及变量。 然后，您可以将它们转换为字典。

>>> import re
>>> s = "- x0 + 2 * x1 + 4 * x2 - 3 * y + z + 8"
>>> p = r"([+-])?\s*(?:(\d+)\s*\*\s*)?([a-z]\w*)"
>>> re.findall(p, s)
[('-', '', 'x0'),
 ('+', '2', 'x1'),
 ('+', '4', 'x2'),
 ('-', '3', 'y'),
 ('+', '', 'z')]
>>> {v: int(s+(c or '1')) for (s, c, v) in _ }
{'x0': -1, 'x1': 2, 'x2': 4, 'y': -3, 'z': 1}

正则表达式的细分：

• ([+-])?\s* ：可选符号，后跟空格
• (?:(\d+)\s*\*\s*)? 可选系数，后跟*和空格； 仅捕获实际数字
• ([az]\w*) : 变量名