【问题标题】：Get a value from solution set returned as finiteset by Sympy从 Sympy 返回为有限集的解决方案集中获取一个值
【发布时间】：2016-11-19 23:14:13
【问题描述】：

我正在 Python Sympy 库中创建一个脚本，并尝试访问 solveset() 和 linsolve() 函数返回的结果。我的问题是这些函数返回的对象是有限集类型，我想自动选择一些结果以在其他方程中重新输入。任何机构都可以帮助我吗？

一个例子：I create a list of equations with two unknown variables:

>>> a1, a2 = symbols('a1, a2')
>>> eq2_1 = Eq(-3*a1/10 - 3*a2/20 + 1/12)
>>> eq2_2 = Eq(-3*a1/20 - 13*a2/105 + 1/20)
>>> lista = [eq2_1,eq2_2]
>>> str(lista)
[-3*a1/10 - 3*a2/20 + 1/12, -3*a1/20 - 13*a2/105 + 1/20]

然后用 linsolve() 方法解决它。

>>> a = linsolve(lista,a1,a2)
>>> a
{(71/369, 7/41)}

结果是正确的，但我无法将这些结果放入变量中。

O 尝试了 dics、列表、元组、索引命令，但总是返回错误。 "Finiteset 对象没有属性 'command'"

【问题讨论】：

标签： python sympy

【解决方案1】：

我在这个链接http://docs.sympy.org/latest/tutorial/manipulation.html找到了sympy库方式

在函数或结果对象中使用 .args 属性。如果我有一个函数：

>>>func = Eq(u(x),−x+sin(x)) 
>>>func
u(x) = -x + sin(x)
>>>func.args[0] 
u(x)
>>>func.args[1]
-x+sin(x)

这同样适用于有限集类型的结果。

【讨论】：

【解决方案2】：

一个稍微更通用的解决方案是简单地将FiniteSet 转换为标准的python list

>>> a=list(linsolve(lista,a1,a2))
>>> a
[(71/369, 7/41)]

然后您可以使用标准索引提取元素 - 在本例中为 a[0]。但是，如果您有多种解决方案，您可以选择您想要的一种。

【讨论】：

FiniteSet 是无序的。可能无法知道哪个是“您想要的”。

【解决方案3】：

很奇怪。没有说明如何使用linsolve的结果。

即使specs 也只是将结果集作为一个整体进行测试，而不单独检查元素。

序列解包

如果您知道方程组至少有一个解，您可以在赋值前使用sequence unpacking，并在后面加上逗号：

>>> from sympy import linsolve, symbols, solve, Rational
>>> a1, a2 = symbols('a1 a2')
>>> equations = [-3*a1/10 - 3*a2/20 + Rational(1, 12), -3*a1/20 - 13*a2/105 + Rational(1, 20)]
>>> equations
[-3*a1/10 - 3*a2/20 + 1/12, -3*a1/20 - 13*a2/105 + 1/20]
>>> linsolve(equations, a1, a2)
{(71/369, 7/41)}
>>> solution, = linsolve(equations, a1, a2)
>>> solution
(71/369, 7/41)

如果存在无限解，此语法也可以使用：

>>> solution, = linsolve([a1, a1], a1, a2)
>>> solution
(0, a2)

但是如果没有解决方案就会失败：

>>> solution, = linsolve([a1 - 1, a1 - 2], a1, a2)
ValueError: not enough values to unpack (expected 1, got 0)

这可能是期望的行为。

迭代解决方案：

另一种可能性是简单地迭代解决方案：

>>> for solution in linsolve(equations, a1, a2):
...     print(solution)
... 
(71/369, 7/41)

如果没有解决方案，什么都不会发生：

>>> for solution in linsolve([a1 - 1, a1 - 2], a1, a2):
...     print(solution)
...

求解而不是 linsolve

您也可以使用solve 而不是linsolve，即使它是项目的not recommended，因为它可以输出不同的类型：

>>> solve(equations, a1, a2)
{a1: 71/369, a2: 7/41}
>>> solve([a1 - 1, a1 - 2], a1, a2)
[]

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以使用iter 获取基于集合的迭代器，然后使用next 返回该集合的一个元素（如果您只需要一个元素）。

例子：

from sympy import *
var('x y')
sol = linsolve([x+y-2, 2*x-3*y], x, y)
(x0, y0) = next(iter(sol))

现在 x0 是 6/5，y0 是 4/5。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以将tuple 与参数解包结合使用：

var('x y z')
eqs = [ x + y + z - 1, x + y + 2*z - 3 ]
sol = linsolve( eqs, x, y, z )
(x0, y0, z0) = tuple(*sol)

现在您可以通过以下方式检查解决方案：

eqs[0].subs( [(x, x0), (y, y0), (z, z0)] )
eqs[1].subs( [(x, x0), (y, y0), (z, z0)] )

【讨论】：

【解决方案6】：

FiniteSet 有一个返回元组的args() 方法。

https://github.com/sympy/sympy/issues/19689

【讨论】：

【解决方案7】：

我知道这是一个旧线程，但如果您不想将有限集转换为列表，请使用以下方法：

from sympy import *
x, y = symbols('x y')
z = solveset(x-y-1,x).args[0]  # returns 1st element of finiteset
sum = z.subs(y,10)

print(sum)
print(type(sum))

结果是：

11
<class 'sympy.core.numbers.Integer'>

【讨论】：