python - 使用 sympy 解析字符串时出现意外行为

Question

我正在尝试使用 sympy 执行方程的导数，但是，如果我手动编写方程，则导数是正确的；当我将方程作为字符串传递时，输出是错误的。谁能解释我如何解决这个问题？我正在使用 python 3.6 和 sympy 1.5.1。

>>>from sympy import *

>>>from operator import *

>>> x1 = symbols('x1')

>>> f = add(sin(x1), mul(x1, x1))

>>> diff(f, x1)

2*x1 + cos(x1)   ## Correct output

>>>> f = 'add(sin(x1), mul(x1, x1))'  ## Equation provided as string

>>>> diff(f, x1)

(Subs(Derivative(mul(_xi_1, x1), _xi_1), _xi_1, x1) + Subs(Derivative(mul(x1, _xi_2), _xi_2), _xi_2, x1))*Subs(Derivative(add(sin(x1), _xi_2), _xi_2), _xi_2, mul(x1, x1)) + cos(x1)*Subs(Derivative(add(_xi_1, mul(x1, x1)), _xi_1), _xi_1, sin(x1))  ## Wrong output

Answer 1

这是因为 f = 'add(sin(x1), mul(x1, x1))'不是可以被 parse_expr 解析的有效数学方程.此函数旨在解析用数学语法编写的方程，而不是 Sympy 函数。要特别正确解析此函数，您需要使用，例如:

>>> f = 'sin(x1) +  x1^2'
>>> diff(f, x1)
2*x1 + cos(x1)

如果你真的需要使用那个特定的字符串，你可以使用 eval() :

>>> f = 'add(sin(x1), mul(x1, x1))'
>>> diff(eval(f), x1)
2*x1 + cos(x1)