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python - 从（解析）Sympy结果中提取值的可靠方法

问题描述

我正在使用SymPy，一个用于符号数学的 Python 库，以减少以编程方式读取的不等式，例如

from sympy.solvers.inequalities import reduce_rational_inequalities

# In reality, these inequalities are read in programmatically
inequality1 = 'x - 0.5 >= 0.0'
inequality2 = '0.49 - x**2 >= 0.0'

listOfInequalities = [sympy.parse_expr(inequality1), sympy.parse_expr (inequality2)]

ReducedInequalities = reduce_rational_inequalities([listOfInequalities], x)

这会产生对应于 x 介于 0.5 和 0.7 之间的正确结果：

0.5≤∧≤0.7

或者，表示为字符串：

strReducedInequalities = str(ReducedInequalities)

\begin{equation*}(0.5 <= x) & (x <= 0.7)\end{equation*}

我的问题是，是否有一种可靠的方法来解析这样的结果以提取常量 0.5 和 0.7？我可以搜索结果 strReducedInequalities，或者可能使用正则表达式，以查找诸如 '(' 和 '<= x' 之类的字符串的位置以提取 0.5。但这似乎很脆弱：如果 SymPy 要更改其输出格式化，代码可能会中断。

更可靠的是遍历输出的结构化方式，例如 strReducedInequalities 可以表示为

[expression1, joiner, expression2]

在哪里

然后表达式 1 可能被分解为

[constant, inequality_type, variable]

在哪里

解决方案

以下是我如何实现来自@smichr的出色解决方案：

from sympy import *
from sympy.core.relational import Relational
x = symbols('x')
eq = solve([x >= 0.5, x <= 0.7])
[(i.rhs, i.rel_op, i.lhs) for i in [i.canonical for i in eq.atoms(Relational)]]

或者在我原来的问题中使用程序生成的列表方法：

from sympy import *
from sympy.core.relational import Relational
x = symbols('x')

# In reality, these inequalities are read in programmatically
inequality1 = 'x - 0.5 >= 0.0'
inequality2 = '0.49 - x**2 >= 0.0'

listOfInequalities = [parse_expr(inequality1), parse_expr (inequality2)]
eq = solve(listOfInequalities)
[(i.rhs, i.rel_op, i.lhs) for i in [i.canonical for i in eq.atoms(Relational)]]

使用任一方法的结果：

[(0.500000000000000, '>=', x), (0.700000000000000, '<=', x)]

标签： pythonparsingsympysymbolic-mathinequality

解决方案

如果关系已经解决，那么一侧有一个符号，另一侧有一个值，该canonical方法会将它们按顺序排列，因此符号在左侧：

>>> eq
(1/2 <= x) & (x <= 7/10)
>>> [(i.rhs, i.rel_op, i.lhs) for i in [i.canonical for i in eq.atoms(Relational)]]
[(7/10, '<=', x), (1/2, '>=', x)]

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