就是你在用**或者pow()的地方,不支持這種操作,可以檢查一下操作對(duì)象的類型
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print(“字符串”),5/2和5//2的結(jié)果是不同的5/2為2.5,5//2為2.
python2需要導(dǎo)入from_future_import division執(zhí)行普通的除法。
1/2和1//2的結(jié)果0.5和0.
%號(hào)為取模運(yùn)算。
乘方運(yùn)算為2**3,-2**3和-(2**3)是等價(jià)的。
from sympy import*導(dǎo)入庫(kù)
x,y,z=symbols('x y z'),定義變量
init_printing(use_unicode=True)設(shè)置打印方式。
python的內(nèi)部常量有pi,
函數(shù)simplify,simplify(sin(x)**2 + cos(x)**2)化簡(jiǎn)結(jié)果為1,
simplify((x**3 + x**2 - x - 1)/(x**2 + 2*x + 1))化簡(jiǎn)結(jié)果為x-1?;?jiǎn)伽馬函數(shù)。simplify(gamma(x)/gamma(x - 2))得(x-2)(x-1)。
expand((x + 1)**2)展開(kāi)多項(xiàng)式。
expand((x + 1)*(x - 2) - (x - 1)*x)
因式分解。factor(x**2*z + 4*x*y*z + 4*y**2*z)得到z*(x + 2*y)**2
from_future_import division
x,y,z,t=symbols('x y z t')定義變量,
k, m, n = symbols('k m n', integer=True)定義三個(gè)整數(shù)變量。
f, g, h = symbols('f g h', cls=Function)定義的類型為函數(shù)。
factor_list(x**2*z + 4*x*y*z + 4*y**2*z)得到一個(gè)列表,表示因式的冪,(1, [(z, 1), (x + 2*y, 2)])
expand((cos(x) + sin(x))**2)展開(kāi)多項(xiàng)式。
expr = x*y + x - 3 + 2*x**2 - z*x**2 + x**3,collected_expr = collect(expr, x)將x合并。將x元素按階次整合。
collected_expr.coeff(x, 2)直接取出變量collected_expr的x的二次冪的系數(shù)。
cancel()is more efficient thanfactor().
cancel((x**2 + 2*x + 1)/(x**2 + x))
,expr = (x*y**2 - 2*x*y*z + x*z**2 + y**2 - 2*y*z + z**2)/(x**2 - 1),cancel(expr)
expr = (4*x**3 + 21*x**2 + 10*x + 12)/(x**4 + 5*x**3 + 5*x**2 + 4*x),apart(expr)
asin(1)
trigsimp(sin(x)**2 + cos(x)**2)三角函數(shù)表達(dá)式化簡(jiǎn),
trigsimp(sin(x)**4 - 2*cos(x)**2*sin(x)**2 + cos(x)**4)
trigsimp(sin(x)*tan(x)/sec(x))
trigsimp(cosh(x)**2 + sinh(x)**2)雙曲函數(shù)。
三角函數(shù)展開(kāi),expand_trig(sin(x + y)),acos(x),cos(acos(x)),expand_trig(tan(2*x))
x, y = symbols('x y', positive=True)正數(shù),a, b = symbols('a b', real=True)實(shí)數(shù),z, t, c = symbols('z t c')定義變量的方法。
sqrt(x) == x**Rational(1, 2)判斷是否相等。
powsimp(x**a*x**b)冪函數(shù)的乘法,不同冪的乘法,必須先定義a和b。powsimp(x**a*y**a)相同冪的乘法。
powsimp(t**c*z**c),注意,powsimp()refuses to do the simplification if it is not valid.
powsimp(t**c*z**c, force=True)這樣的話就可以得到化簡(jiǎn)過(guò)的式子。聲明強(qiáng)制進(jìn)行化簡(jiǎn)。
(z*t)**2,sqrt(x*y)
第一個(gè)展開(kāi)expand_power_exp(x**(a + b)),expand_power_base((x*y)**a)展開(kāi),
expand_power_base((z*t)**c, force=True)強(qiáng)制展開(kāi)。
powdenest((x**a)**b),powdenest((z**a)**b),powdenest((z**a)**b, force=True)
ln(x),x, y ,z= symbols('x y z', positive=True),n = symbols('n', real=True),
expand_log(log(x*y))展開(kāi)為log(x) + log(y),但是python3沒(méi)有。這是因?yàn)樾枰獙定義為positive。這是必須的,否則不會(huì)被展開(kāi)。expand_log(log(x/y)),expand_log(log(x**n))
As withpowsimp()andpowdenest(),expand_log()has aforceoption that can be used to ignore assumptions。
expand_log(log(z**2), force=True),強(qiáng)制展開(kāi)。
logcombine(log(x) + log(y)),logcombine(n*log(x)),logcombine(n*log(z), force=True)。
factorial(n)階乘,binomial(n, k)等于c(n,k),gamma(z)伽馬函數(shù)。
hyper([1, 2], [3], z),
tan(x).rewrite(sin)得到用正弦表示的正切。factorial(x).rewrite(gamma)用伽馬函數(shù)重寫階乘。
expand_func(gamma(x + 3))得到,x*(x + 1)*(x + 2)*gamma(x),
hyperexpand(hyper([1, 1], [2], z)),
combsimp(factorial(n)/factorial(n - 3))化簡(jiǎn),combsimp(binomial(n+1, k+1)/binomial(n, k))化簡(jiǎn)。combsimp(gamma(x)*gamma(1 - x))
自定義函數(shù)
def list_to_frac(l):
expr = Integer(0)
for i in reversed(l[1:]):
expr += i
expr = 1/expr
return l[0] + expr
list_to_frac([x, y, z])結(jié)果為x + 1/z,這個(gè)結(jié)果是錯(cuò)誤的。
syms = symbols('a0:5'),定義syms,得到的結(jié)果為(a0, a1, a2, a3, a4)。
這樣也可以a0, a1, a2, a3, a4 = syms, 可能是我的操作錯(cuò)誤 。發(fā)現(xiàn)python和自動(dòng)縮進(jìn)有關(guān),所以一定看好自動(dòng)縮進(jìn)的距離。list_to_frac([1, 2, 3, 4])結(jié)果為43/30。
使用cancel可以將生成的分式化簡(jiǎn),frac = cancel(frac)化簡(jiǎn)為一個(gè)分?jǐn)?shù)線的分式。
(a0*a1*a2*a3*a4 + a0*a1*a2 + a0*a1*a4 + a0*a3*a4 + a0 + a2*a3*a4 + a2 + a4)/(a1*a2*a3*a4 + a1*a2 + a1*a4 + a3*a4 + 1)
a0, a1, a2, a3, a4 = syms定義a0到a4,frac = apart(frac, a0)可將a0提出來(lái)。frac=1/(frac-a0)將a0去掉取倒。frac = apart(frac, a1)提出a1。
help("modules"),模塊的含義,help("modules yourstr")模塊中包含的字符串的意思。,
help("topics"),import os.path + help("os.path"),help("list"),help("open")
# -*- coding: UTF-8 -*-聲明之后就可以在ide中使用中文注釋。
定義
l = list(symbols('a0:5'))定義列表得到[a0, a1, a2, a3, a4]
fromsympyimport*
x,y,z=symbols('x y z')
init_printing(use_unicode=True)
diff(cos(x),x)求導(dǎo)。diff(exp(x**2), x),diff(x**4, x, x, x)和diff(x**4, x, 3)等價(jià)。
diff(expr, x, y, 2, z, 4)求出表達(dá)式的y的2階,z的4階,x的1階導(dǎo)數(shù)。和diff(expr, x, y, y, z, 4)等價(jià)。expr.diff(x, y, y, z, 4)一步到位。deriv = Derivative(expr, x, y, y, z, 4)求偏導(dǎo)。但是不顯示。之后用deriv.doit()即可顯示
integrate(cos(x), x)積分。定積分integrate(exp(-x), (x, 0, oo))無(wú)窮大用2個(gè)oo表示。integrate(exp(-x**2-y**2),(x,-oo,oo),(y,-oo,oo))二重積分。print(expr)print的使用。
expr = Integral(log(x)**2, x),expr.doit()積分得到x*log(x)**2 - 2*x*log(x) + 2*x。
integ.doit()和integ = Integral((x**4 + x**2*exp(x) - x**2 - 2*x*exp(x) - 2*x -
exp(x))*exp(x)/((x - 1)**2*(x + 1)**2*(exp(x) + 1)), x)連用。
limit(sin(x)/x,x,0),not-a-number表示nan算不出來(lái),limit(expr, x, oo),,expr = Limit((cos(x) - 1)/x, x, 0),expr.doit()連用。左右極限limit(1/x, x, 0, '+'),limit(1/x, x, 0, '-')。。
Series Expansion級(jí)數(shù)展開(kāi)。expr = exp(sin(x)),expr.series(x, 0, 4)得到1 + x + x**2/2 + O(x**4),,x*O(1)得到O(x),,expr.series(x, 0, 4).removeO()將無(wú)窮小移除。exp(x-6).series(x,x0=6),,得到
-5 + (x - 6)**2/2 + (x - 6)**3/6 + (x - 6)**4/24 + (x - 6)**5/120 + x + O((x - 6)**6, (x, 6))最高到5階。
f=Function('f')定義函數(shù)變量和h=Symbol('h')和d2fdx2=f(x).diff(x,2)求2階,,as_finite_diff(dfdx)函數(shù)和as_finite_diff(d2fdx2,[-3*h,-h,2*h]),,x_list=[-3,1,2]和y_list=symbols('a b c')和apply_finite_diff(1,x_list,y_list,0)。
Eq(x, y),,solveset(Eq(x**2, 1), x)解出來(lái)x,當(dāng)二式相等。和solveset(Eq(x**2 - 1, 0), x)等價(jià)。solveset(x**2 - 1, x)
solveset(x**2 - x, x)解,solveset(x - x, x, domain=S.Reals)解出來(lái)定義域。solveset(exp(x), x)? ? # No solution exists解出EmptySet()表示空集。
等式形式linsolve([x + y + z - 1, x + y + 2*z - 3 ], (x, y, z))和矩陣法linsolve(Matrix(([1, 1, 1, 1], [1, 1, 2, 3])), (x, y, z))得到{(-y - 1, y, 2)}
A*x = b 形式,M=Matrix(((1,1,1,1),(1,1,2,3))),system=A,b=M[:,:-1],M[:,-1],linsolve(system,x,y,z),,solveset(x**3 - 6*x**2 + 9*x, x)解多項(xiàng)式。roots(x**3 - 6*x**2 + 9*x, x),得出,{3: 2, 0: 1},有2個(gè)3的重根,1個(gè)0根。solve([x*y - 1, x - 2], x, y)解出坐標(biāo)。
f, g = symbols('f g', cls=Function)函數(shù)的定義,解微分方程diffeq = Eq(f(x).diff(x, x) - 2*f(x).diff(x) + f(x), sin(x))再和dsolve(diffeq,f(x))結(jié)合。得到Eq(f(x), (C1 + C2*x)*exp(x) + cos(x)/2),dsolve(f(x).diff(x)*(1 - sin(f(x))), f(x))解出來(lái)Eq(f(x) + cos(f(x)), C1),,
Matrix([[1,-1],[3,4],[0,2]]),,Matrix([1, 2, 3])列表示。M=Matrix([[1,2,3],[3,2,1]])
N=Matrix([0,1,1])
M*N符合矩陣的乘法。M.shape顯示矩陣的行列數(shù)。
M.row(0)獲取M的第0行。M.col(-1)獲取倒數(shù)第一列。
M.col_del(0)刪掉第1列。M.row_del(1)刪除第二行,序列是從0開(kāi)始的。M = M.row_insert(1, Matrix([[0, 4]]))插入第二行,,M = M.col_insert(0, Matrix([1, -2]))插入第一列。
M+N矩陣相加,M*N,3*M,M**2,M**-1,N**-1表示求逆。M.T求轉(zhuǎn)置。
eye(3)單位。zeros(2, 3),0矩陣,ones(3, 2)全1,diag(1, 2, 3)對(duì)角矩陣。diag(-1, ones(2, 2), Matrix([5, 7, 5]))生成Matrix([
[-1, 0, 0, 0],
[ 0, 1, 1, 0],
[ 0, 1, 1, 0],
[ 0, 0, 0, 5],
[ 0, 0, 0, 7],
[ 0, 0, 0, 5]])矩陣。
Matrix([[1, 0, 1], [2, -1, 3], [4, 3, 2]])
一行一行顯示,,M.det()求行列式。M.rref()矩陣化簡(jiǎn)。得到結(jié)果為Matrix([
[1, 0,? 1,? 3],
[0, 1, 2/3, 1/3],
[0, 0,? 0,? 0]]), [0, 1])。
M = Matrix([[1, 2, 3, 0, 0], [4, 10, 0, 0, 1]]),M.nullspace()
Columnspace
M.columnspace()和M = Matrix([[1, 2, 3, 0, 0], [4, 10, 0, 0, 1]])
M = Matrix([[3, -2,? 4, -2], [5,? 3, -3, -2], [5, -2,? 2, -2], [5, -2, -3,? 3]])和M.eigenvals()得到{3: 1, -2: 1, 5: 2},,This means thatMhas eigenvalues -2, 3, and 5, and that the eigenvalues -2 and 3 have algebraic multiplicity 1 and that the eigenvalue 5 has algebraic multiplicity 2.
P, D = M.diagonalize(),P得Matrix([
[0, 1, 1,? 0],
[1, 1, 1, -1],
[1, 1, 1,? 0],
[1, 1, 0,? 1]]),,D為Matrix([
[-2, 0, 0, 0],
[ 0, 3, 0, 0],
[ 0, 0, 5, 0],
[ 0, 0, 0, 5]])
P*D*P**-1 == M返回為True。lamda = symbols('lamda')。
lamda = symbols('lamda')定義變量,p = M.charpoly(lamda)和factor(p)
expr = x**2 + x*y,srepr(expr)可以將表達(dá)式說(shuō)明計(jì)算法則,"Add(Pow(Symbol('x'), Integer(2)), Mul(Symbol('x'), Symbol('y')))"。。
x = symbols('x')和x = Symbol('x')是一樣的。srepr(x**2)得到"Pow(Symbol('x'), Integer(2))"。Pow(x, 2)和Mul(x, y)得到x**2。x*y
type(2)得到class 'int',type(sympify(2))得到class 'sympy.core.numbers.Integer'..srepr(x*y)得到"Mul(Symbol('x'), Symbol('y'))"。。。
Add(Pow(x, 2), Mul(x, y))得到"Add(Mul(Integer(-1), Pow(Symbol('x'), Integer(2))), Mul(Rational(1, 2), sin(Mul(Symbol('x'), Symbol('y')))), Pow(Symbol('y'), Integer(-1)))"。。Pow函數(shù)為冪次。
expr = Add(x, x),expr.func。。Integer(2).func,class 'sympy.core.numbers.Integer',,Integer(0).func和Integer(-1).func,,,expr = 3*y**2*x和expr.func得到class 'sympy.core.mul.Mul',,expr.args將表達(dá)式分解為得到(3, x, y**2),,expr.func(*expr.args)合并。expr == expr.func(*expr.args)返回True。expr.args[2]得到y(tǒng)**2,expr.args[1]得到x,expr.args[0]得到3.。
expr.args[2].args得到(y, 2)。。y.args得到空括號(hào)。Integer(2).args得到空括號(hào)。
from sympy import *
E**(I*pi)+1,可以看出,I和E,pi已將在sympy內(nèi)已定義。
x=Symbol('x'),,expand( E**(I*x) )不能展開(kāi),expand(exp(I*x),complex=True)可以展開(kāi),得到I*exp(-im(x))*sin(re(x)) + exp(-im(x))*cos(re(x)),,x=Symbol("x",real=True)將x定義為實(shí)數(shù)。再展開(kāi)expand(exp(I*x),complex=True)得到。I*sin(x) + cos(x)。。
tmp = series(exp(I*x), x, 0, 10)和pprint(tmp)打印出來(lái)可讀性好,print(tmp)可讀性不好。。pprint將公式用更好看的格式打印出來(lái),,pprint( series( cos(x), x, 0, 10) )
integrate(x*sin(x), x),,定積分integrate(x*sin(x), (x, 0, 2*pi))。。
用雙重積分求解球的體積。
x, y, r = symbols('x,y,r')和2 * integrate(sqrt(r*r-x**2), (x, -r, r))計(jì)算球的體積。計(jì)算不來(lái),是因?yàn)閟ympy不知道r是大于0的。r = symbols('r', positive=True)這樣定義r即可。circle_area=2*integrate(sqrt(r**2-x**2),(x,-r,r))得到。circle_area=circle_area.subs(r,sqrt(r**2-x**2))將r替換。
integrate(circle_area,(x,-r,r))再積分即可。
expression.sub([(x,y),(y,x)])又換到原來(lái)的狀況了。
expression.subs(x, y),,將算式中的x替換成y。。
expression.subs({x:y,u:v}) : 使用字典進(jìn)行多次替換。。
expression.subs([(x,y),(u,v)]) : 使用列表進(jìn)行多次替換。。
1 Python123
地址:Python123 - 編程更簡(jiǎn)單
特點(diǎn):北京理工大學(xué)搭建的學(xué)習(xí)python 的網(wǎng)站;可以邊學(xué)邊練習(xí)
2 PythonTip PythonTip 里面的練習(xí)題主要偏向 Python 基礎(chǔ)和一些基礎(chǔ)的算法,比較適合作為新手的入門練習(xí)題。
地址:
3 python開(kāi)發(fā)者社區(qū)
地址:python開(kāi)發(fā)者社區(qū)
特點(diǎn):分類全,手冊(cè)和文檔很多很詳細(xì)
4 github
地址: github
特點(diǎn): python的項(xiàng)目很多,可以搜索自己感興趣的項(xiàng)目練練手
5 python在線幫助文檔
地址:python在線幫助文檔
特點(diǎn):python在線幫助文檔肯定不能少,遇到問(wèn)題查什么都比較方便
6 趣IT
地址:趣IT官網(wǎng)-互聯(lián)網(wǎng)求職刷題神器
特點(diǎn):it類基本全包括了,刷題,社區(qū)分享面試經(jīng),是個(gè)新平臺(tái),發(fā)現(xiàn)好東西分享就對(duì)了。
有一個(gè)超級(jí)計(jì)算器,可以制作各種函數(shù)的圖像,你下載安裝一個(gè)手機(jī)就可以使用的,非常的方便,非常的靈活,你可以試一試,你可以試一試,它們都是有規(guī)律的
轉(zhuǎn)自: python指數(shù)、冪數(shù)擬合curve_fit
1、一次二次多項(xiàng)式擬合
一次二次比較簡(jiǎn)單,直接使用numpy中的函數(shù)即可,polyfit(x, y, degree)。
2、指數(shù)冪數(shù)擬合curve_fit
使用scipy.optimize 中的curve_fit,冪數(shù)擬合例子如下:
下面是指數(shù)擬合例子:
1、默認(rèn)參數(shù):放在必選參數(shù)之后,計(jì)算x平方的函數(shù): 這樣的話每次計(jì)算不同冪函數(shù)都要重寫函數(shù),非常麻煩,可使用以下代碼計(jì)算: 默認(rèn)參數(shù)最大好處就是降低調(diào)用函數(shù)的難度。
2、可變參數(shù):就是傳入的參數(shù)個(gè)數(shù)是可變的,可以是1個(gè)、2個(gè)到任意個(gè),還可以是0個(gè),在參數(shù)前面加上*就是可變參數(shù)。在函數(shù)內(nèi)部,參數(shù)numbers接收得到的是一個(gè)tuple,調(diào)用該函數(shù)時(shí),可以傳入任意個(gè)參數(shù),包括0個(gè)參數(shù): 也可以類似可變參數(shù),先組裝一個(gè)dict,然后,把該dict轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵字參數(shù)傳進(jìn)去: python怎么看函數(shù)的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)內(nèi)置的類是內(nèi)置實(shí)現(xiàn)的,沒(méi)有相關(guān)代碼。 如果要看,只能找python的源代碼來(lái)看_str的實(shí)現(xiàn),但那里頭也沒(méi)有多少,大部分都是調(diào)用外部庫(kù)實(shí)現(xiàn)的,沒(méi)多少python代碼。 一些python包中的功能,可以直接看相應(yīng)的py文件的代碼。 或者按下述方式: 啟動(dòng)MoleDocs: 同時(shí)會(huì)彈出的瀏覽器窗口: 在其中選擇相應(yīng)的包,比如re包: 點(diǎn)擊紅框處的連接即可以瀏覽器中查看相應(yīng)py文件的代碼,或者在ide中打開(kāi)相應(yīng)的文件去查看。 如果某個(gè)包的方法調(diào)用產(chǎn)生了錯(cuò)誤,可以在ide中點(diǎn)擊相應(yīng)的連接以打開(kāi)相應(yīng)的py文件并定位到出錯(cuò)語(yǔ)句,這對(duì)所有的py文件都是有效的,但不是所有的ide都會(huì)有此功能。 如何查看python庫(kù)函數(shù)的代碼 python所有版本的源代碼可以在這里下載到: python沒(méi)有像matlab那樣的函數(shù)可以直接查看某個(gè)函數(shù)的源代碼,只有去下載整個(gè)源代碼查看了,不過(guò)找起來(lái)應(yīng)該也不難,另外你也可以寫一個(gè)小程序來(lái)查看對(duì)應(yīng)函數(shù)的源代碼