SymPy表达式树头部检测方法咨询（含自定义函数场景）

内置函数场景（如cos） #

对于SymPy内置函数构成的表达式，可通过表达式对象的func属性获取函数实例，再通过__name__属性拿到函数名称：

from sympy import sympify

expr = sympify("cos(1-x)")
# 获取头部函数名
head_name = expr.func.__name__
print(head_name)  # 输出: cos

# 判断是否为cos
if head_name == "cos":
    print("该表达式的头部是cos")

原理：SymPy解析后的函数调用表达式，func属性指向构造它的内置函数对象，__name__则是该函数的字符串名称。

自定义函数场景（如somefunc） #

自定义函数的检测逻辑和内置函数一致，只需确保SymPy能识别该函数，分两种情况：

1. 预先定义自定义函数 #

先通过Function类注册自定义函数，再解析表达式：

from sympy import sympify, Function

# 注册自定义函数
somefunc = Function("somefunc")
expr = sympify("somefunc(cos(x))")

head_name = expr.func.__name__
print(head_name)  # 输出: somefunc

if head_name == "somefunc":
    print("该表达式的头部是somefunc")

2. 直接解析未预先定义的自定义函数 #

如果未预先注册，SymPy会自动将其识别为UndefinedFunction类型，依然可以通过func.__name__获取名称：

from sympy import sympify

expr = sympify("somefunc(cos(x))")
head_name = expr.func.__name__
print(head_name)  # 输出: somefunc

额外提示 #

如果不确定表达式是否为函数调用，可以先判断类型：

from sympy import sympify, Function

expr = sympify("x + 1")
if isinstance(expr, Function):
    head_name = expr.func.__name__
else:
    print("该表达式不是函数调用形式")

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anton Makarov