使用字典的Sympy矩陣替換

Question

我知道this post，但我沒有看到答案。我想將數值代入sympy矩陣。更詳細地說，我確實在sympy中建立了一個系統，並且在某些情況下我想插入基於numpy數組的數值。我認爲這是可以使用字典。但是，我誤解了這個概念，或者這不是該語言的一個特徵。

我有一個矩陣：

import sympy as sp 
cp = sp.MatrixSymbol('cp',3,3) 
C = sp.Matrix(cp) 
sp.pprint(Q) 

⎡cp₀₀ cp₀₁ cp₀₂⎤ 
⎢    ⎥ 
⎢cp₁₀ cp₁₁ cp₁₂⎥ 
⎢    ⎥ 
⎣cp₂₀ cp₂₁ cp₂₂⎦ 

我創建了一個字典

mydict={'cp', sp.Matrix(np.random.rand(3,3))} 

但替代不起作用：

mydict = {'cp':sp.Matrix(cp)} 
subs = C.subs(mydict) 
sp.pprint(subs) 

輸出（應該是數字）：

​​

如果我使用一個numpy的陣列，而不是sympy矩陣的我得到以下錯誤：

SympifyError: Sympify of expression 'could not parse u'[[ 0.69780014 0.89835127 0.9623417 ] [ 0.28375306 0.94416287 0.12325111] [ 0.20154648 0.7324886 0.87209933]]'' failed, because of exception being raised: SyntaxError: invalid syntax (<string>, line 1)

此嘗試給出了同樣的錯誤（代確切的變量名）：

mydict2 = {} 
i,j = C.shape 
[ mydict2.update({C[i,j]: cp[i,j]})for i in range(i) for j in range(j)] 
C.subs(mydict2) 

任何線索？

編輯：作爲一個答案評論我後我的輸出應該是什麼樣子：

如果我生成一個隨機矩陣（我試過sp.Matrix，np.matrix和np.array）：

sp.Matrix(np.random.rand(3,3)) 

⎡0.12 0.87 0.96⎤ 
⎢    ⎥ 
⎢0.31 0.71 0.44⎥ 
⎢    ⎥ 
⎣0.36 0.23 0.55⎦ 

和取代（如上圖所示）這個矩陣爲符號，我期望符號矩陣看起來像數字一樣。

Answer 1

雖然希望充滿了來自numpy的起源仍然逃避我數一sympy矩陣的原因，你可以進行這樣的替換：

import sympy as sp 
import numpy as np 

cp = sp.MatrixSymbol('cp',3,3) 
C = sp.Matrix(cp) # same thing as cp.as_explicit() 
C.subs(list(zip(cp, np.random.rand(9)))) 
# example output: 
# 
# Matrix([ 
# [0.993152112961882, 0.898596737383104, 0.403274559253394], 
# [0.831318080769803, 0.296307294254107, 0.57444787963296], 
# [0.424120969168281, 0.985130115570423, 0.113035586132516]]) 

我使用一個額外的呼叫list因爲我使用Python3，其中zip不再返回列表，而是一個生成器。沒有它，在Python3中，你會得到：

Matrix([ 
[0.0798937249416819, cp[0, 1], cp[0, 2]], 
[   cp[1, 0], cp[1, 1], cp[1, 2]], 
[   cp[2, 0], cp[2, 1], cp[2, 2]]]) 

剛剛添加完成。