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python - TypeError：无法将表达式转换为浮点数，带有符号 x，多项式插值

问题描述

我正在尝试运行以下代码，但在S[i][0].

TypeError：无法将表达式转换为浮点数

我确信我的变量D[][]、h[]、age[]、A[]和B[]都n可以（它们是浮点数）。我认为这与象征性人物有关x。

最后，S应该是多项式的 (7,1) 向量。

import numpy as np
import sympy as sp
age = np.arange(15,55,5)  
N = np.array([0, 7.442, 26.703, 41.635, 49.785, 50.209, 50.226])
n = len(N)

h = np.zeros(n)
for i in range(n) :
    h[i] = age[i+1] - age[i]

mu = np.zeros(n)
lamda = np.zeros(n)
F = np.zeros((n,1))
A = np.zeros(n)
B = np.zeros(n)

for i in range(n) :
    mu[i] = h[i-1]/(h[i]+h[i-1])
    lamda[i] = h[i]/(h[i]+h[i-1])
    F[i][0] = (6*(N[i]*h[i-1] - h[i]*N[i-1]))/((h[i]+h[i-1])*h[i]*h[i-1])   

M = 2*np.eye(n,n) + 0.5*np.diag(np.ones((n-1)),1)+ 0.5*np.diag(np.ones((n-1)),1).T

D = np.dot(np.linalg.inv(M),F)

for i in range(n-1) :
    A[i] = (N[i+1] - N[i])/h[i] - (h[i]*(D[i+1][0] - D[i][0]))/6
    B[i] = N[i] - (((h[i])**2)*D[i][0])/6

def s(D, h, age, A, B, n) :
    S = np.zeros((n,1))
    x = sp.Symbol("x")
    for i in range(n) :
        S[i][0] = (D[i+1][0]*((x - age[i])**3))/(6*h[i]) - (D[i][0]*((x - age[i+1])**3))/(6*h[i]) + (A[i])*(x - age[i]) + B[i]
    return sp.simplify(S)


S = s(D, h, age, A, B, n)

标签： pythonnumpysympy

解决方案

问题是，虽然您的大多数变量都是浮点数，但x都是符号的，这导致所有这些计算最终都是符号对象。此类对象在 python 级别使用类进行处理，而 numpy 需要数字，因此它会尝试应用于float()它。例如，

>> float(sp.Add(1, 1))
2.0

>> float(s.Add(1 + x))
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#85>", line 1, in <module>
    float(sp.Add(1, x))
  File "C:\Users\ip507\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib\site-packages\sympy\core\expr.py", line 239, in __float__
    raise TypeError("can't convert expression to float")
TypeError: can't convert expression to float

由于您不打算对“类数组”S对象使用计算，因此它可以只是一个列表，您可以在其中收集表达式。

def s(D, h, age, A, B, n):
    x = sp.Symbol("x")
    S = []
    for i in range(n):
        S.append((D[i+1][0]*((x - age[i])**3))/(6*h[i]) - (D[i][0]*((x - age[i+1])**3))/(6*h[i]) + (A[i])*(x - age[i]) + B[i])
    return S

话虽如此，您有一个错误导致IndexError. D形状为 (7, 1)，但您调用D[i+1]. 这是你需要解决的问题，因为我不知道你的意图。

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