python - Sympy 在简化时生成损坏的 `Piecewise` 条件

Question

我的代码

我在一个较大的程序中有效地减少了以下代码片段:

import sympy as sp
print('sympy version:', sp.__version__)

n = sp.symbols('n', integer=True)
expr = sp.Piecewise((0, sp.Ne(n, 3)), (-1/2, True))*sp.Piecewise((2, sp.Ne(n, 0)), (1, True))

print('raw expression:', expr)
print('simplified expression:', sp.simplify(expr))

对于简化的表达式，我期望等价于:

simplified expression: Piecewise((0, Eq(n, 0)), (-1.0, Eq(n, 3)), (0, True))

(这可能会进一步简化为只有两个分支，但类似的东西。)

然而，我的实际输出是:

sympy version: 1.3

raw expression: Piecewise((0, Ne(n, 3)), (-0.5, True))*Piecewise((2, Ne(n, 0)), (1, True))

simplified expression: Piecewise((0, Ne(n, 3)), (-1.0, Ne(n, 0)), (-0.5, True))

我的问题

明显的问题是我没有得到预期的结果。但不仅如此，简化后的分段表达式中存在明显的逻辑问题；更具体地说，在其中的条件下。

第一个条件是Ne(n, 3)，意思是“当n不等于3时，将使用第一个值”。这本身就很好。

然而，第二个条件是 Ne(n, 0)，根据第一个条件，这是完全没有意义的。如果 n 为 0，则第一个条件为真，将使用第一个分支值，因此逻辑上保证如果正在评估第二个条件，则 n 不为 0。

更糟糕的是，最后一个条件是 True(即“否则”)，如果不满足早期分支的条件，这是默认条件。但是，逻辑上不可能到达这个分支，因为前面两个条件划分了整数的完整空间(并且n被定义为整数；但是，当n 的数字类型未指定)。

(我还想指出，这个问题在简化之前的任何一个原始分段表达式中都不存在。虽然他们确实使用 Ne 作为他们的第一个分支条件，但第二个条件是默认的 True，这是完全有效的。)

我的问题

任何人都可以将此解释为预期行为吗？

如果没有，我计划将其作为错误提交给 SymPy。我确实简单地搜索了the SymPy issue tracker在发布之前解决我的问题，但我没有看到任何与之匹配的东西。我只是想在这里仔细检查我没有先忽略任何东西。

Answer 1

输出不是“损坏的”或“无意义的”。它在逻辑上是正确的，尽管没有以尽可能简单的形式呈现。

条件 if n == 3 and n != 0 可以简化为 if n == 3。 “可以简化”和“完全没有意义”是有区别的。

但是，是的，请在 SymPy 跟踪器上报告它，因为简化是不完整的；更好的结果是 Piecewise((0, Ne(n, 3)), (-1.0, True))。