在SymPy中评估函数值

Question

我正在尝试编写各种优化方法，作为复习的一种方式。我想用SymPy这个工具来计算一个函数在某个特定点的值，这个点的坐标是存储在一个数组里的。

举个例子，我想在点 b = [1,2] 计算这个函数 f(x,y) = 3*x**2 - 2*x*y + y**2 + 4*x + 3*y 的值。不过我希望有一种通用的方法，可以处理任意数量的变量，并且能够接受一个合适长度的数组作为要计算的点。所以 sympy.evalf(f, subs = {foo}) 这种方式对我来说并不是很有用。

Answer 1

lambdify 是一个很好的工具，可以用来生成可以在 Python 中调用的函数。

举个例子，假设你有一个函数 f 和两个符号 x 和 y：

from sympy import lambdify
import numpy as np

callable_fct = lambdify((x, y), f)
xn = np.arange(0, 2, 0.1)
yn = 3
print(callable_fct(xn, yn))

Answer 2

我也觉得这应该更简单，不过这里有个不错的解决办法：

如果你知道符号的名字（比如 'x'、'y' 之类的），你可以用 zip 来快速创建一个 dict（字典）：

fvars = sympy.symbols('x, y') #these probably already exist, use: fvars = [x,y]

b = [1,2]
sympy.evalf(f, subs = dict(zip(fvars,b)))

Answer 3

你正在使用SymPy的表达式树，而不是函数。对于任何表达式，你都可以这样做：

>>> vars = sorted(expression.free_symbols)
>>> evaluated = expression.subs(*zip(vars, your_values))