python - 从 SymPy 表达式中提取数字

Question

如何从 SymPy 表达式中提取所有数值？例如，对于以下表达式:sin(a/pi + a) + 0.629116159212，我需要 pi、-1 和 0.629116159212。

我在 SymPy 中找到了 srepr 函数，它返回以下示例:

Add(sin(Add(Mul(Pow(pi, Integer(-1)), Symbol('a')), Symbol('a'))), Float('0.62911615921200004', precision=53))

如何从中提取所有数字，即不是 Symbol 的所有内容？

Answer 1

• 方法atoms返回表达式的所有原子(即不可分割)组件的集合。

• 属性is_number告诉您某个表达式(或原子)是否是数字。

综合:

from sympy import sin, pi
from sympy.abc import a

expr = sin(a/pi + a) + 0.629116159212
numbers = {atom for atom in expr.atoms() if atom.is_number}

<小时/>

现在，如果您需要保留出现次数，事情会变得有点复杂，因为 atoms 返回一个集合。在这里，我们还可以使用:

• 替代方案 1:sympy.preorder_traversal(或postorder_traversal)，它迭代表达式的所有子表达式。(感谢 Oscar Benjamin 和 A.S. Meurer 。)

• 替代方案2:表达式的 find 方法，返回匹配某个条件的所有表达式。

• 属性is_Atom。

from sympy import sin, pi, preorder_traversal
from sympy.abc import a

expr = sin(a/pi + 1/a) + 0.629116159212

is_atomic_number = lambda expr: expr.is_Atom and expr.is_number

# Alternative 1:
[
    subexpression
    for subexpression in preorder_traversal(expr)
    if is_atomic_number(subexpression)
]

# Alternative 2:
expr.find(is_atomic_number,group=True)