python - TypeError ("Data type not understood") 尝试创建矩阵时

Question

我正在尝试使用 sympy 对一组方程进行微分，我必须使用我计算的导数创建一个 2x2 矩阵。这是我的代码:

#import numpy as np
from numpy import *
from scipy import *
from sympy import *

x1 = 3; x2 = 0; x3 = 0; x4 = 3
y1 = 3; y2 = 3; y3 = 0; y4 = 0

s = Symbol('s')
t = Symbol('t')

N1 = (s+1)*(t+1)/4
N2 = (1-s)*(t+1)/4
N3 = (1-s)*(1-t)/4
N4 = (s+1)*(1-t)/4

x = (x1*N1)+(x2*N2)+(x3*N3)+(x4*N4)
y = (y1*N1)+(y2*N2)+(y3*N3)+(y4*N4)

dxs = diff(x, s)
dxt = diff(x, t)
dys = diff(y, s)
dyt = diff(y, t)

#print type(dxs).__name__

print dxs, dxt, dys, dyt

J = Matrix([dxs, dys], [dxt, dyt])
#J = np.matrix((dxs, dys), (dxt, dyt))
print J

但是，我收到“未找到数据类型”错误。因此，我尝试使用 type() 函数来打印我最终得到的导数的数据类型。我有两种不同的类型。当最终导数只是数字时，type() 返回 'Rational'。当最终导数中包含变量“s”或“t”时，它返回“Add”(这可以通过为 x2、x3、y3 和 y4 提供非零值来完成)。如果有人可以帮助我创建这个矩阵，我将非常感激。我也尝试使用

J = Matrix[[dxs, dys], [dxt, dyt]]

代替

J = Matrix((dxs, dys), (dxt, dyt))

现在我得到 'type' object has no attribute '__getitem__' 错误。我是 python 的新手，我已经尽我所能在网上找到解决方案，但我失败了。感谢您的帮助。

Answer 1

你应该做类似J = Matrix(((dxs, dys), (dxt, dyt)))(或者Matrix([[dxs, dys], [dxt, dyt]]), 矩阵([(dxs, dys), (dxt, dyt)])等)。您正在做的是向 Matrix 构造函数传递两个元组，而您需要向它传递一个元组元组(或列表列表，或元组列表等)。所以换句话说，一个二维数据结构而不是两个一维数据结构。

此外，不要执行 from foo import *。特别是对于 numpy 和 sympy，这会导致冲突(例如，两者都提供了一个 diff 函数)。