如何在 SymPy 中为符号分配属性并将它们放在同一个域中？

Question

我想扩展SymPy 中的Symbols 类，以便添加布尔属性。我可以为单个符号完成此操作（请参阅我的问题 here，以及其他人的问题 here）。完成此操作的代码在下面重复：

from sympy.core.symbol import Symbol
class State(Symbol):
    def __init__(self, name, boolean_attr):
        self.boolean_attr = boolean_attr
        super(State, self).__init__(name)

但是，这个解决方案的问题在于，当我定义一个多项式或某种涉及多个 State 的表达式时，这是我对 Symbol 类的扩展，如您在上面看到的，我需要当我评估它们时，它们都在同一个域中：

单独定义的符号不能用数值计算：

x=sympy.symbols('x')
y=sympy.symbols('y')
some_poly = Poly(x+y)
print some_poly.evalf(subs=dict(zip([sympy.symbols('x, y')],[1,4])))
>>> Poly(x + y, x, y, domain='ZZ')

在同一域中定义的符号可以进行数值计算：

x, y = sympy.symbols('x, y')
some_poly = Poly(x+y)
print some_poly.evalf(subs=dict(zip(sympy.symbols('x,y'),[1,1])))
>>> 2.00000

这是我的问题：如何在我的class State 中实现同样的行为？理想情况下，它的工作方式如下：

x=State('x', boolean_attr=True)
y=State('y', boolean_attr=False)
states_poly = Poly(x+y)
print states_poly.evalf(subs=dict(zip(States('x,y'),[1,1])))
>>> 2.00000

但这不起作用，因为Sympy 将 x 和 y 解释为位于不同的域中。我该怎么做：

• 让Sympy 将x 和y 解释为在同一个域中 或

• 扩展State 类以能够在同一域中定义符号，例如：

  x, y =State('x, y', boolean_attr=[True, False])

如何允许对使用扩展类定义的多项式进行数值计算？

Answer 1

在您的第一个示例中，您将 symbols 放在一个列表中，因此您没有使用值 1、4 压缩 x 和 y：

>>> Poly(x+y).evalf(subs=dict(zip(sympy.symbols('x, y'),[1,4])))
5.00000000000000

如果您使用您定义的相同状态符号，您将获得所需的结果

>>> x=State('x', boolean_attr=True)
... y=State('y', boolean_attr=False)
... states_poly = Poly(x+y)
... states_poly.evalf(subs=dict(zip((x,y),[1,1])))
2.00000000000000

（在您提出的语法中，您使用了未定义的States。即使它确实有效，这样的例程也不会将一个boolean_attr 设置为True，将另一个设置为False，并且由于符号在属性上匹配，因此替换会失败。）