SymPy中如何正确获取Poly多项式对象的第一个参数

使用SymPy进行符号计算时，将多项式转为Poly对象后再转字符串，会出现项顺序自动调整的问题：例如输入h**2+x**2，生成Poly对象后输出字符串为x**2 + h**2。需要找到不依赖字符串解析、直接获取Poly对象对应原始表达式的可行方案。

已尝试的无效/不稳定方案 #

正则匹配字符串 #

最初尝试通过正则匹配Poly对象的字符串输出提取内容，测试代码如下：

from sympy import *
import re
var('x h')
myPoly=h**2+x**2
print("#",myPoly)
print("#",re.findall('\(.*x',str(Poly(myPoly,x)))[0].lstrip("(").rstrip(", x"))
myPoly=h**2+3*h*x +3*x**2
print("#",myPoly)
print("#",re.findall('\(.*x',str(Poly(myPoly,x)))[0].lstrip("(").rstrip(", x"))
# h**2 + x**2
# x**2 + h**2
# h**2 + 3*h*x + 3*x**2
# 3*x**2 + 3*h*x + h**2

该方案完全依赖字符串输出格式，稳定性极差，SymPy版本迭代调整输出规则后会直接失效。

读取args属性 #

后续参考SymPy polytools模块源码中args方法的定义，尝试通过args属性获取参数，测试代码如下：

from sympy import *
import re
var('x h')
myPoly=h**2+x**2
print("#",myPoly)
print("#",myPoly.args)
print("#",Poly(myPoly,x).args)
myPoly=h**2+3*h*x +3*x**2
print("#",myPoly)
print("#",myPoly.args)
print("#",Poly(myPoly,x).args)
# h**2 + x**2
# (h**2, x**2)
# (h**2 + x**2, x)
# h**2 + 3*h*x + 3*x**2
# (h**2, 3*x**2, 3*h*x)
# (h**2 + 3*h*x + 3*x**2, x)

测试验证：普通SymPy表达式的args属性会返回拆分后各项组成的元组，但Poly对象的args属性仅返回(完整多项式表达式, 自变量)格式的元组，无法获取按原始传入顺序保留的项内容。

正确实现方法 #

直接调用Poly对象自带的as_expr()方法，即可获取构造Poly时传入的原始多项式表达式，保留原始项顺序，无需做任何字符串解析：

from sympy import *
var('x h')
p1 = Poly(h**2 + x**2, x)
print(p1.as_expr())  # 输出 h**2 + x**2

p2 = Poly(h**2 + 3*h*x + 3*x**2, x)
print(p2.as_expr())  # 输出 h**2 + 3*h*x + 3*x**2

如果需要获取拆分后的单项列表，对as_expr()返回的普通SymPy表达式读取args属性即可：

print(p1.as_expr().args)  # 输出 (h**2, x**2)
print(p2.as_expr().args)  # 输出 (h**2, 3*x**2, 3*h*x)

操作SymPy对象时不要依赖字符串解析提取内容，所有内部属性都有对应的官方API可以调用，字符串解析方案在版本升级时极易出现兼容问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mrrclb48z