Python (sympy) 类型错误:无法连接 'str' 和 'Add' 对象

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提问于 2025-04-16 08:33

我正在尝试使用我通过 sympy.Eq(func, var) 生成的方程式来创建一个 lambda 函数。结果似乎返回了一些 'Add' 对象,我不太知道该怎么用。我试着在使用 eval 之前将其转换为 str 类型,还尝试了 from sympy import I,我觉得这可能和问题有关。

这是我的代码和错误信息:

py solid.py -v y = (x-1.0)(x-3.0)*2 1.0 3.0 -axis y --method disk


这是一个运行示例:

import sys
import argparse
import math
from scipy import integrate
from sympy import Symbol, Eq, solve, I
import numpy
import pylab

parser = argparse.ArgumentParser(description='Find the volume of the solid of rotation defined. Use * for multiplication and ** to raise a power. Bounds are set equal to the implicit variable. Trailing .0\'s must be used for constants, and parentheses must be escaped ( e.g. \(x-2\) ). Answers are accurate to 6 decimals')
parser.add_argument('var', choices='xy', help='x|y')
parser.add_argument('=', metavar='=', choices='=')
parser.add_argument('equation', help='continous function')
parser.add_argument('a', type=float, help='bound \'a\'')
parser.add_argument('b', type=float, help='bound \'b\'')
parser.add_argument('-axis', choices='xy', help='axis of revolution (default == x)')
parser.add_argument('-m', choices='ds', help='method (disk/shell)')
parser.add_argument('-g', action='store_true', help='show graph')
parser.add_argument('-v', action='store_true', help='verbose (for debugging)')
args = parser.parse_args()


y = Symbol('y')
x =  Symbol('x')

def solve_for_implicit(func, var):
  if var == 'x':
      equation = Eq(eval(func), x)
      func = solve(equation, y)
  else:
      equation = Eq(eval(func), y)
      func = solve(equation, x)

  return func

def volume(var, func, a, b, axis=None, method=None):
  if axis == None: axis = 'x'
  if method == 's': method = 'shell'
  if method == 'd': method = 'disk'

  if var == axis and axis == 'x':
      if args.v: print 'x = y about x'

      if not method == 'disk':
          pass
      else:
          pass

  elif var == axis and axis == 'y':
      # SHELL METHOD
      if args.v: print 'y = x about y'
      if not method == 'disk':
          # this is what should be used for y = x about y
          if args.v: print 'using SHELL method'
          func = eval('lambda x: ' + 'x*(' + func + ')')
          integral = integrate.quad(func, a, b)
          if args.v: print 'integral from', a, 'to', b, '=', integral[0]
          answer = 2 * math.pi * integral[0]
          if args.v: print '2*pi*', integral[0], '=', answer
      else:
          func = solve_for_implicit(func, var)
          print func[0]
          func = eval('lambda y: ' + '(' + str(func[0]) + ')**2')
          integral = integrate.quad(func, a, b)
          if args.v: print 'integral=', integral[0]
          answer = math.pi * integral[0]

  elif not var == axis and axis == 'y':
      # DISK METHOD
      if args.v: print 'x = y about y -- '
      if not method == 'shell':
          pass
      else:
          pass

  elif not var == axis and axis == 'x':
      # DISK
      if args.v: print 'y = x about x --',
      if not method == 'shell':
          pass
      else:
          pass

  return answer


print volume(args.var, args.equation, args.a, args.b, args.axis, args.m)
if args.g: graph(args.equation, args.a, args.b)

追踪信息(最近的调用在最前面):
文件 "solid.py",第 136 行,在 print volume(args.var, args.equation, args.a, args.b, args.axis, args.m) 文件 "solid.py",第 75 行,在 volume func = eval('lambda y: ' + '(' + func[0] + ')**2') 类型错误:无法将 'str' 和 'Add' 对象连接在一起

当我尝试先将其转换为 str() 时,我得到了这个:

文件 "solid.py",第 136 行,在 print volume(args.var, args.equation, args.a, args.b, args.axis, args.m) 文件 "solid.py",第 76 行,在 volume integral = integrate.quad(func, a, b) 文件 "/usr/lib/python2.6/dist-packages/scipy/integrate/quadpack.py",第 185 行,在 quad retval = _quad(func,a,b,args,full_output,epsabs,epsrel,limit,points) 文件 "/usr/lib/python2.6/dist-packages/scipy/integrate/quadpack.py",第 249 行,在 _quad return _quadpack._qagse(func,a,b,args,full_output,epsabs,epsrel,limit) quadpack.error: 提供的函数没有返回有效的浮点数。

另外,print func[0] 的输出是:

2.33333333333333 + (0.296296296296298 - y/2 + (-0.0877914951989024 + (0.592592592592595 - y)2/4)(1/2))(1/3)*(1/2 - I*3(1/2)/2) + 0.444444444444444/((1/2 - I*3*(1/2)/2)(0.296296296296298 - y/2 + (-0.0877914951989024 + (0.592592592592595 - y)2/4)(1/2))**(1/3))

谢谢大家的帮助,抱歉之前没有提供完整的脚本。

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“我在使用eval之前尝试把它转换成astr类型,还尝试从sympy导入I,我觉得这和问题有关系。”

没错,这正是问题所在。我相信Numpy有关于如何使用Add对象的文档。把它们转换成字符串然后再去评估,肯定不是正确的解决办法。

除了阅读文档,你还可以用dir(func)来查看这些对象有哪些函数和属性。在解释器里还有一个很方便的帮助功能,你可以输入help(func)来获取相关信息。

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