給定一個輸出列表的函數，是否可以在 Python 中為每個組件提取一個函數？

Question

例如，假設我有一個將 R2 映射到 R2 的向量函數，例如：

fun = lambda x1, x2: [x1**2 + 1, x2**2 - x1]

我想要一些可以讓我這樣做的東西：

for f in components(fun):
    print(f(2,3))  # Print first 5, then 7

注意：我不是在問如何迭代 one out 的組件，這是微不足道的（對於 f(2,3): 中的 val），而是如何迭代計算輸出中每個組件的函數。 這可能嗎？

Answer 1

好吧，您可以做一些技巧，盡管您需要明確說明預期的組件數量，因為無法確定 Python 函數將具有多少輸出（除非您使用測試值執行“探測”函數之類的操作，這也是一種可能性，但更復雜）：

def components(fun, n):
    for i in range(n):
        yield lambda *args, **kwargs: fun(*args, **kwargs)[i]

那么你的循環可能是：

for f in components(fun, 2):
    print(f(2,3))

如果你想避免重復計算，你可以使用某種記憶。 在 Python 3 中，您可以使用lru_cache ：

from functools import lru_cache

def components(fun, n):
    # You can tune lru_cache with a maxsize parameter
    fun = lru_cache()(fun)
    for i in range(n):
        yield lambda *args, **kwargs: fun(*args, **kwargs)[i]

Answer 2

我認為不可能按照您的要求進行操作，因為在這種情況下沒有兩個不同的功能。 它是一個以列表作為輸出的函數，將兩個參數作為輸入。

您可以創建兩個不同的函數並將其連接到一個大函數中，以獲得您對兩個單獨函數的訪問權限：

fun_1 = lambda x1: x1**2 + 1
fun_2 = lambda x1, x2: x2**2 - x1
fun = lambda x1, x2: [fun_1(x1), fun_2(x1, x2)]

Answer 3

我發現 sympy 將此類函數轉換為 sympy 表達式列表，因此我最終執行了以下操作：

from inspect import signature
import sympy

def components(function):
    # Determine number of argument function takes
    n_args = len(signature(function).parameters)
    # Allocate n symbols like x1, x2, ..., xn
    symbols = [sympy.Symbol("x"+str(i)) for i in range(1, n_args+1)]
    # Get list of expressions for the components of the input function
    expression_list = function(*symbols)

    # Convert each expression into a function and yield
    for expr in expression_list:
        yield lambda *args: sympy.lambdify(symbols, expr)(*args)

    return None

fun = lambda x1, x2: [x1**2 + 1, x2**2 - x1]

for f in components(fun):
    print(f(2,3))  # prints 5, 7