Sympy集合论：如何让子集并集结果返回预定义集合s？

假设已通过SymPy定义以下集合：

from sympy import FiniteSet, Union

s = FiniteSet('red', 'yellow', 'green')
a = FiniteSet('red')
b = FiniteSet('yellow')
c = FiniteSet('green')

显然a、b、c都是s的子集，理论上三者的并集应该等于s，但执行Union(a,b,c)后，SymPy返回的是{'green', 'yellow', 'red'}（一个新的集合对象），而非预先定义的s。请问有没有办法让SymPy直接返回s作为并集结果？

解决办法 #

SymPy本身不会自动把并集结果关联到你预先定义的s变量，但可以用这几种方法实现需求：

• 手动校验替换
  先算出并集，再判断它和s的元素是否完全一致，一致就返回s：

  union_res = Union(a, b, c)
  final_res = s if union_res == s else union_res
  print(final_res)  # 输出就是你定义的s对象
  

• 封装自定义并集函数
  写个小函数封装逻辑，以后调用更方便：

  def my_union(*sets, target=None):
      res = Union(*sets)
      return target if target and res == target else res
  
  # 调用时传入目标集合s
  print(my_union(a, b, c, target=s))  # 直接返回s
  

• 符号等式替换（适合复杂场景）
  如果是在符号运算里需要关联，可以先建立映射关系，之后用替换来得到目标集合：

  union_expr = Union(a, b, c)
  # 建立并集到s的映射
  eq_map = {union_expr: s}
  # 替换后得到s
  print(union_expr.subs(eq_map))
  

核心逻辑是SymPy的FiniteSet是按元素内容判断相等性的，只要两个集合的元素完全一致，==就会返回True，所以上面的方法都能生效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aneho