从值数组评估sympy表达式

Question

我正在试验sympy，遇到了一个我无法解决的问题。

使用scipy，我可以编写一个表达式并为x值数组求值，如下所示：

import scipy
xvals = scipy.arange(-100,100,0.1)
f = lambda x: x**2
f(xvals)

使用sympy，我可以编写相同的表达式，如下所示：

import sympy
x = sympy.symbols('x')
g = x**2

通过执行以下操作，我可以为单个值评估该表达式：

g.evalf(subs={x:10})

但是我无法像我使用scipy一样，想出如何对x值数组进行评估。我该怎么做？

Answer 1

首先，目前SymPy不保证支持numpy数组，在这种情况下，这就是您想要的。检查此错误报告http://code.google.com/p/sympy/issues/detail?id=537

其次，如果您想对 许多 值进行数值评估，SymPy并不是最佳选择（毕竟它是一个符号库）。使用numpy和scipy。

但是，要进行数字评估的一个有效理由是，要推导要评估的表达式很困难，因此您可以在SymPy中将其派生，然后在NumPy / SciPy / C /
Fortran中对其进行评估。要将表达式转换为numpy，只需使用

from sympy.utilities.lambdify import lambdify
func = lambdify(x, big_expression_containing_x,'numpy') # returns a numpy-ready function
numpy_array_of_results = func(numpy_array_of_arguments)

检查lambdify的文档字符串以获取更多详细信息。请注意，lambdify仍然存在一些问题，可能需要重写。

而且，正如一个侧面说明，如果你想计算表达式 真的 很多次，你可以使用代码生成/
autowrap模块从以创建一个包，并从Python中调用FORTRAN语言或C语言sympy。

编辑：可以在Wiki https://html" target="_blank">github.com/sympy/sympy/wiki/Philosophy-of-Numerics-and-
Code-Generation-in-SymPy中
找到SymPy中做数字方法的更新列表。