想在Python程序中输入一元方程

Question

是否可以在python程序中输入方程式。作为一个例子，如果我设置了如下方程。是否可以使用input命令输入这些方程式作为用户输入。

  ex:  1/x - 5/a + 2x^2           (a is a constant value)
       1/x + 10x/a^2 - x^2/a^3 + 3x^2
     (all equations have one variable 'x')

现在我将如何使用以下命令定义公式。但我想输入这个公式作为用户输入。

def my_function(x):
        return(1/x + r^2/a -5x^2)

my_function(value for x)

因为我想解x值范围更长的方程。 我可以为每个方程编写单独的程序。但我更喜欢把公式作为用户输入。

有人能给我指路吗？

Answer 1

您可以执行以下操作：

1. 以字符串形式获取用户输入公式
2. 使用字符串替换变量a的值。replace
3. 将字符串解析为数学表达式。请参见Evaluating a mathematical expression in a string了解执行此操作的不同方法

Answer 2

看看这个Equation parsing in Python如果你能把方程写（转换）成python算术，这可能就是你想要的。

Answer 3

您可以使用内置的eval()函数。

但是

• 方程式必须采用Python语法。
• 常量和变量在计算之前必须取消定义。

注意，使用eval()暴露了Python的强大功能。但也有办法。

iPython中的一个例子：

In [1]: x = 2.4

In [2]: a = 5.27

In [3]: eval('1/x - 5/a + 2x^2')
  File "<string>", line 1
    1/x - 5/a + 2x**2
                 ^
SyntaxError: invalid syntax

这是因为python需要显式乘法，幂运算符是**，而不是^

In [4]: eval('1/x - 5/a + 2*x**2')
Out[4]: 10.987900063251107

In [5]: eval('1/x + 10*x/a**2 - x**2/a**3 + 3*x**2')
Out[5]: 18.521464252545897

In [6]: eval('1/b')
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-6-555680c1bd65> in <module>()
----> 1 eval('1/b')

<string> in <module>()

NameError: name 'b' is not defined

无法计算名称尚未定义的表达式。