当前位置: 首页 > 科技观察

有效解法:三行代码解任意一次方程组

时间:2023-03-19 12:09:04 科技观察

重写,不想知道?据我所知,这是在Python中求解线性方程的最有效方法。defsolve_linear(equation,var='x'):expression=equation.replace("=","-(")+")"grouped=eval(expression.replace(var,'1j'))return-grouped.real/grouped.imag这是导致答案的标准代数过程的示例。它是如何工作的?首先定义一个必须以纯形式可解的线性方程。这意味着它只能有一个变量,通常写为x。二元方程需要求解多个线性方程(方程组)。线性方程由三个主要部分组成:常量、变量和乘数。无论是几个变量的方程还是运算组合(加减乘除),在括号内都是有效的。只要遵守线性方程组的这些定义,就可以用函数求解。下面我们以线性方程的演示为例,一步一步分解这个函数。将第一行等式右侧的整个表达式向左移动,将等式变成需要一个值的表达式。expression=equation.replace("=","-(")+")"在IDE中的演示如下:等式中的所有“变量”都移到了一边,后面没有变量了等号,表达式等于0。新表达式的值在第二行代码中计算,表示为ax+b=0。使用Python内置的复数处理,其中j表示数学常数i=√-1。grouped=eval(expression.replace(var,'1j')注意var在函数初始化的时候指定为x,eval函数有一个表达式,通过用已知j(i)替换未知变量x,Python结合两个类似表达式的元素分别求值,即变量和常量。当表达式被求值时,答案是a*j+b,Python认为它是一个复数。由于使用j而不是x,结果是一个简化且易于求解的线性方程。首先,在eval()的演示工作流程中,它可以接收字符串中给出的任何Python命令:因此,数学表达式被视为与任何Python表达式相同。eval()的独特之处在于它不是手动执行繁重的工作,而是利用Python的字符串处理。Python会认为x实际上是i来自动求值字符串,和下图的操作是一样的:最终得到简化形式ax+b=0。通过标准简单的代数,发现x等于-b/a,或者通过创建一个复数,实部的负数(上例中的9)除以虚数乘数(上例中的1)。return-grouped.real/grouped.imag通过在最后一行代码中返回一个复数的实部除以虚部的负数来简单地返回这个代数步骤。通过操纵和利用Python内置的数学评估功能,这三行函数可以处理任何线性方程,无论其长度或复杂程度如何。