如何讓 sympy.sympify 使用預定義的符號？

Question

很容易理解

from sympy import *

x = symbols('x', real=True)

y = sin(x)
dy = y.diff(x)
ddy = y.diff(x, 2)

print(y.subs(x, pi/2), dy.subs(x, pi/2), ddy.subs(x, pi/2), )

將輸出1 0 -1

現在，如果 y 的表達式不是預先定義的，而是需要用戶輸入的，例如

y = input('please input expression about x: ')
y = sympify(y)
dy = y.diff(x)
ddy = y.diff(x, 2)

但是如果用戶再次輸入sin(x) ，

print(y.subs(x, pi/2), dy.subs(x, pi/2), ddy.subs(x, pi/2), )

說

sin(x) 0 0

和

print(y.subs('x', pi/2), dy.subs('x', pi/2), ddy.subs('x', pi/2), )

說

1 0 0

所以 sympify 不知道x作為符號，就像sympy.sin(x)所做的那樣。 那么我們該如何解決呢？ 謝謝

Answer 1

這就是為什么在sympify有一個參數locals ：

y = sympify(y, locals={'x': x})

如果您的x沒有假設real=True這將是不必要的。 如果符號具有相同的屬性：名稱和假設，則它們被認為是相同的。 從字符串sin(x)獲得的符號沒有任何假設，例如是真實的。 所以名稱與您的x匹配，但假設不匹配。

另一種方法是不將用戶限制為變量名稱為x ； 只需使用他們使用的任何符號。

y = sympify(y)
x = next(iter(y.free_symbols))  # get the first (and hopefully only) symbol in the formula
dy = y.diff(x)
# and so on