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如何将一个sympy多项式转换为一个列表?

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我正在尝试使用sympy来自动化多项式拟合问题的解决方案 . 例如,假设我定义了一个多项式函数:

#!/usr/bin/python

from sympy import * 

x, xa, xb, a0, a1, a2, a3 , a4 = symbols(('x', 'xa', 'xb', 'a0', 'a1', 'a2', 'a3', 'a4'))


def p4(x): 
    return a0 + a1 * x + a2 * x**2 + a3 * x**3 + a4 * x**4;

这样p4(x):[xa,xb] - > R.我可以像这样计算它的符号导数:

y = p4(x)

ydiff = diff(y, x)

然后对导数和函数施加一些条件,以符号方式计算多项式系数,如下所示:

c0 = y.subs(x, xa)
c1 = y.subs(x, xb)
c2 = ydiff.subs(x, xa)
c3 = ydiff.subs(x, xb)
c4 = ydiff.subs(x, (xa + xb) * 0.5)

这些实际上不是条件,它们是替换,完整条件是 c0 = 0.5 ,表示xa处的函数p4的值为0.5 . 在任何情况下,4个方程的最终系统对于 a0a1a2a3a4 将是线性的 .

我的问题是,如何组装矩阵A:

A = Matrix([c0[1], c0[2], c0[3], c0[4], 0.5], [....

sympy.solve_linear_system 解决系统?

例如,计算出的 c0 如下所示:

In [2]: c0 
Out[2]: a0 + a1*xa + a2*xa**2 + a3*xa**3 + a4*xa**4

矩阵期望 c0 = 0.5 等式,像这样的列表

[a0, a1*xa, a2*xa**2, a2*xa**3, a4*xa**4, 0.5]

在sympy中是否有一个函数可以将多项式转换为系数和参数的列表?

Edit :我已经找到了如何将多项式表示为列表

c0ArgList = list(c0.args)
c3ArgList = list(c3.args)

但是对于xa ^ n它们没有被排序:

c0ArgList
Out[92]: [a1*xa, a2*xa**2, a4*xa**4, a0, a3*xa**3]

In [93]: c3ArgList
Out[93]: [a1*xa, a2*xa**2, a4*xa**4, a0, a3*xa**3]

这使得无法应用这些条件 . 我如何根据'xa ^ n'中的n对它们进行排序?

1 回答

  • 7

    要获取所有系数,请使用all_coeffs方法:

    >>> Poly(1+x**2*2+5*x**4).all_coeffs()
    [5, 0, 2, 0, 1]
    

    而且您不需要自己调用solve_linear_system . 您只需传递需要求解的方程组以在列表中求解(并且可选地告诉您想要解决的符号的子集),它将返回答案 .

    >>> solve([Eq(x+y,2), Eq(x**2, 4)])
    [{x: -2, y: 4}, {x: 2, y: 0}]
    

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