在python3中，在求导数时，如何使用filter函数只返回导数不乘以零的项？

Question

我写了一个函数，给定一个方程的项，可以求导数。但是，当其中一个项为零时，函数将崩溃。我如何使用过滤器来确保乘以零的项不会返回？你知道吗

下面是我的基线代码，它可以工作，但还不包括过滤器：

def find_derivative(function_terms):
    return [(function_terms[0][0]*function_terms[0][1], function_terms[0][1]-1),(function_terms[1][0]*function_terms[1][1], function_terms[1][1]-1)]

函数项[1][1]-1将导数项的幂减1。你知道吗

它是这样工作的。你知道吗

输入：

# Represent each polynomial term with a tuple of (coefficient, power)

# f(x) = 4 x^3 - 3 x
four_x_cubed_minus_three_x = [(4, 3), (-3, 1)]
find_derivative(four_x_cubed_minus_three_x)  

输出：

[(12, 2), (-3, 0)]

这是12 x^2 - 3的正确答案

但在这里它崩溃了：

输入：

# f(x) = 3 x^2 - 11
three_x_squared_minus_eleven = [(3, 2), (-11, 0)]                       
find_derivative(three_x_squared_minus_eleven) 

它应该根据方程求导数。你知道吗

输出：

((6, 1), (0, -1))

这有一个0 * x^(-1)的“幽灵”术语；我不想打印这个术语。你知道吗

预期产量： [（6，1）]

Answer 1

可以使用filter()函数过滤元组列表，然后在过滤列表上应用逻辑。这样的办法应该行得通。你知道吗

filtered_terms = list(filter(lambda x: x[1]!=0, function_terms))

现在有了没有常量的元组。因此，与其硬编码导数，不如尝试在列表中循环得到导数。你知道吗

result = []
for term in filtered_terms:
    result.append((term[0]*term[1], term[1]-1))
return result

Answer 2

两个变化：

1. 使您的例程遍历多项式项，一次处理一个，而不是依赖于只有两个项。你知道吗
2. 在遇到单个术语时对其应用过滤。你知道吗

我扩展了它，也消除了系数为零，指数为零的任何东西。我添加了一个测试用例，其中和都是负指数，因为符号微分定理同样适用。你知道吗

def find_derivative(function_terms):
    return [(term[0]*term[1], term[1]-1)
            for i, term in enumerate(function_terms)
                   if term[0] * term[1] != 0 ]

four_x_cubed_minus_three_x = [(4, 3), (-3, 1)]
print(find_derivative(four_x_cubed_minus_three_x) )

three_x_squared_minus_eleven = [(3, 2), (-11, 0)]
print(find_derivative(three_x_squared_minus_eleven) )

fifth_degree = [(1, 5), (-1, 4), (0, 3), (8, 2), (-16, 0), (1, -2)]
print(find_derivative(fifth_degree) )

输出：

[(12, 2), (-3, 0)]
[(6, 1)]
[(5, 4), (-4, 3), (16, 1), (-2, -3)]

Answer 3

python中有一个符号数学解算器，名为sympy。也许对你有用。你知道吗

from sympy import *
x = symbols('x')
init_printing(use_unicode=True)

equation = 4*x**3 -3*x
diff_equation = equation.diff()
solution = diff_equation.subs({x:2})