Sympy公式推导中如何保留向量点积符号不自动展开计算

解决方法 #

你可以通过自定义无自动求值逻辑的Sympy函数实现点积符号保留，不要调用默认会自动展开的.dot()方法即可，具体操作如下：

步骤1：定义依赖和自定义点积函数 #

from sympy import MatrixSymbol, Function, symbols

# 定义未绑定求值逻辑的点积函数，Sympy不会自动触发展开计算
dot = Function('dot')
t = symbols('t')
x1 = MatrixSymbol('x1', 1,2)
x2 = MatrixSymbol('x2', 1, 2)

步骤2：验证运算效果 #

# 点积不会自动展开
>>> dot(x1, x2)
dot(x1, x2)

# 代入等式运算符合预期
>>> y = (dot(x1,x2) - dot(x2,x1)) * t
>>> y.coeff(t, 1)
dot(x1, x2) - dot(x2, x1)

可选：修改输出显示为x1 * x2格式 #

如果需要输出样式和你预期的完全一致，可以重写函数的字符串渲染逻辑：

class Dot(Function):
    def __str__(self):
        return f"{self.args[0]} * {self.args[1]}"

dot = Dot
>>> dot(x1,x2)
x1 * x2

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jc92me