如何使用 Python 集成多个上限的函数？答案

【问题标题】：How to integrate a function for multiple upper limits using Python?如何使用 Python 集成多个上限的函数？
【发布时间】：2021-03-19 09:19:11
【问题描述】：

假设我有一个被积函数，我想使用各种上限对函数进行积分。在我的代码中，我的上限为 1。但我想使用 1、2、4、6 来评估积分。我该怎么做？我使用地图功能吗？我尝试将上限设置为数组，但出现各种错误。这是我只使用 1 的代码。感谢任何帮助。

from scipy.integrate import quad
def integrand(x, a, b):
    return a*x**2 + b

a = 2
b = 1
I = quad(integrand, 0, 1, args=(a,b))

【问题讨论】：

为什么不多次调用该函数呢？我真的不明白你希望在这里完成什么。这个问题是否特定于集成功能的任务？还是只是使用不同输入获得多个结果的一般技术问题？
好吧，因为我想绘制结果图。但我想要一个一般情况，因为如果我必须集成许多输入怎么办？但是是的，我想要一种针对不同输入的通用技术。
您似乎正在从functools 库中寻找类似partial 的东西。有了它，您可以定义一个新函数（例如I2），所有输入都固定，除了您的上限
我想，我的问题是如何分配我想要评估的上限值列表中的每个值。有点像 MATLAB 中的 for 循环。我从来没有真正使用过 Python，这就是原因。

标签： python arrays integration

【解决方案1】：

您可以定义一个函数来简单地调用 quad 并使用您想要的每个上限。

from scipy.integrate import quad
# typing is just for clarity
from typing import List

def integrand(x, a, b):
    return a*x**2 + b

def multi_integrate(a,b,lb:float, ub_ls:List[float]) -> List:
    results = []
    # loop through all upper bounds
    for ub in ub_ls:
        results.append(quad(integrand,lb,ub,args=(a,b)))
    return results

# variables
a = 2
b = 1
# upper bound and list of lower bounds
lb = 0
ub_ls = [1,2,4,6]
# get a list of your integral results
I = multi_integrate(a,b, lb,ub_ls)

我希望这是您想要的功能。

【讨论】：

是的，这就是我想要的！但是为什么我在“b:float”中得到一个语法错误......特别是在冒号中？
抱歉，我最初的帖子误解了 a 和 b 是什么，因为它们传统上表示上限和下限，但看起来您将它们用作其他变量。我编辑了我的帖子来纠正这个问题，但显然你在我这样做之前就抓住了代码。它现在应该可以工作了，因为您正在为 a、b 和下限提供单个数字，并为上限提供一个列表。
我收到此错误：$python main.py 文件“main.py”，第 8 行 def multi_integrate(a,b,lb:float, ub_ls:List[float]) -> 列表：^ SyntaxError: 无效语法
您是否包含了from typing import List 声明？我只是为了清楚起见添加了这些类型，但如果您不熟悉它们，它们可能会导致问题。您可能只想删除它们，将行 def multi_integrate(a,b,lb:float, ub_ls:List[float]) -> List: 更改为 def multi_integrate(a,b,lb,ub_ls): 以查看是否导致问题。这也可能是 int->float 的问题。