在Python中动态替换字符串

我有用字符串写的多变量的数学函数；这些变量具有以下自变量的符号约定：

例如：

f_sym_st="(sin(x0))**2+exp(x1)*cos(x2)"

我在不同的计算中使用这些。为了使用scipy的最小化例程 需要x的约定

f_opt_st="(sin(x[0]))**2+exp(x[1])*cos(x[2])"

我用

这是可行的，但我正在寻找更有活力的东西。如果f_sym来自另一个脚本，并且具有（例如）21个自变量，该怎么办

“想法”：

f_opt_st=f_sym_st

这是一个示例-基本上我想知道是否有一种方法可以动态替换字符串？

使用格式工具：

for i in range(0,21,1):
    f_sym_st=f_sym_st.replace("x{0}".format(i),"x[{0}]".format(i))

您可以使用库中的函数：

模式

r“\bx（\d+）

匹配单词边界，后跟字母

x

，然后是数字序列。

\d+

周围的括号将数字保存为一个组。该组在替换字符串中被引用为

\1

如果要将索引降低一，可以将替换字符串更改为

r“x[\1-1]”

。例如

In [56]: s = "x1*sin(x2) + x10"

In [57]: re.sub(r"\bx(\d+)", r"x[\1-1]", s)
Out[57]: 'x[1-1]*sin(x[2-1]) + x[10-1]'

因为这只是一个字符串替换，所以它不会将

1-1

简化为

0

如果您不希望所有这些

-1

都在那里，那么您可能不会使用

re.sub

。相反，您可以执行如下操作，其中使用

re.findall

查找表达式中使用的索引：

In [132]: s = "x1*sin(x2) + x10*cos(x2)"

In [133]: indices = sorted(set(int(n) for n in re.findall(r'\bx(\d+)', s)), reverse=True)

In [134]: indices
Out[134]: [10, 2, 1]

In [135]: t = s[:]  # Make a copy of s.

In [136]: for ind in indices:
   .....:     t = t.replace('x' + str(ind), 'x[' + str(ind-1) + ']')
   .....:     

In [137]: t
Out[137]: 'x[0]*sin(x[1]) + x[9]*cos(x[1])'

如果愿意，可以将

for

循环更改为使用

格式

方法：

In [140]: for ind in indices:
   .....:     t = t.replace("x{0}".format(ind), "x[{0}]".format(ind-1))
   .....:     

---

反转范围，否则

x10

变为

x[1]0

。如果我想将索引降低1怎么办？例如：x1应该变成x[0]等等？我在我的答案中添加了更多的变体。我想知道你为什么在[133]中的

中使用“reverse”-“for”不需要这个顺序-或者我误解了你的意图@WarrenWeckesserI使用了
reverse=True
，因此首先处理更多数字。如果
1
是在
10
之前处理的，
x10
将转换为
x[0]0
。（见我对@klashxx答案的评论。）
In [56]: s = "x1*sin(x2) + x10"

In [57]: re.sub(r"\bx(\d+)", r"x[\1-1]", s)
Out[57]: 'x[1-1]*sin(x[2-1]) + x[10-1]'

In [132]: s = "x1*sin(x2) + x10*cos(x2)"

In [133]: indices = sorted(set(int(n) for n in re.findall(r'\bx(\d+)', s)), reverse=True)

In [134]: indices
Out[134]: [10, 2, 1]

In [135]: t = s[:]  # Make a copy of s.

In [136]: for ind in indices:
   .....:     t = t.replace('x' + str(ind), 'x[' + str(ind-1) + ']')
   .....:     

In [137]: t
Out[137]: 'x[0]*sin(x[1]) + x[9]*cos(x[1])'

In [140]: for ind in indices:
   .....:     t = t.replace("x{0}".format(ind), "x[{0}]".format(ind-1))
   .....: