IndexError: 列表索引超出范围，拍摄方法

Question

x1=np.linspace(xmin, xmax, Nsteps)
y1=np.linspace(0., 0., Nsteps)
h=x1[1]-x1[0]
V1=-V0*np.exp(-alpha*(x1)**2)
E=-1
k=math.sqrt(-2*E)
y1[0]=1
y1[1]=np.exp(k*h)
f=2*[V1-E]

def a():
   for i in range (1,Nsteps):
    denom = np.sum(2+10*h**2*f[i]/12)
    numer = np.sum(1-h**2*f[i+1]/12)   
    return denom/numer


def b():
  for i in range(1, Nsteps):
    denom = np.sum(1-h**2*f[i-1]/12)
    numer = np.sum(1-h**2*f[i+1]/12)
    return denom/numer

def y2():
    a[i]*y1[i] + b[i]*y1[i-1]

for i in range (1, Nsteps):
    print(y2)

plt.plot(x1, y2)
plt.show()

对于一些给定的参数，我的目标是生成一个实现拍摄方法的代码。但是，在运行它时，由于 x1 和 y2 的长度不同，我得到了 IndexError。我的 i 边界是 1 和 1001。我假设在边界 f[i-1] 和 f[i+1] 产生超出定义范围的值？同样，在运行最后一个 for 循环时，我是否在该 for 循环中再次运行了以前的 for 循环，从而产生了一些奇怪的东西？这些是我的猜测，我的第二个问题是是否有解决该问题的技巧？我可以实施一些 if 条件来纠正这个问题吗？

Answer 1

您的代码存在许多问题，其中最重要的是可读性。这不是字节昂贵的 70 年代 - 在您的语句中添加空格，这样您就可以看到发生了什么。同样，适当地命名您的变量和函数。读者应该如何知道a() 做了什么？举个例子，转这个：

V1=-V0*np.exp(-alpha*(x1)**2)

进入这个：

V1 = -V0 * np.exp(-alpha * (x1**2))

更容易看到发生了什么。

接下来，使用 4 个空格进行缩进，并始终如一地使用它 - 您可以更轻松地发现潜在的缩进问题 - 例如在 a() 和 b() 中您有 return inside em> for 循环，导致它只运行一次。所有优秀的编程编辑器（即除了 Windows 记事本之外的几乎所有东西）都允许您设置按 Tab 键时插入的内容。在 Python 3 中混合制表符和空格是一个错误，所以根本不要使用制表符 (\t)。

在y2()、a[i] 和b[i] 中没有意义，因为a 和b 是函数，不能像那样切片，并且i 没有在此上下文中定义。

print(y2) 将打印类似<function y2 at 0x7fae9e8e3378> 的内容，我很确定这不是您想要做的。同样，plt.plot(x1, y2) 不会做你想做的事。如果您重构 y2() 以实际返回某些内容（目前没有），并且该内容是与 x1 的内容相对应的列表或 NumPy 数组，那么您应该改用 plt.plot(x1, y2())。

将所有这些付诸实践，您仍然需要重构（并重命名）a() 和 b()，以便它们计算并返回您想要的值。请记住，虽然函数可以读取在定义函数的同一范围内定义的变量，但最好显式通过参数传递您希望函数处理的对象。所以，而不是：

some_lst = [1, 2, 3, 4, 5]
some_str = "abcde"

def zippem():
    return list(zip(some_lst, some_str))

你应该使用：

some_lst = [1, 2, 3, 4, 5]
some_str = "abcde"

def zippem(input_a, input_b):
    return list(zip(input_a, input_b))

然后这样称呼它：

list_o_tuples = zippem(some_lst, some_str)

这允许您将函数定义移动到不同的模块中，将其放入一个类中，或者仅使用任意输入而不是其范围内的已定义对象来函数。