Python Sympy：删除没有特定变量的项

我试图计算一些（很多）多元条件密度（即，几个多元概率密度函数的乘积）。我能够正确地设置和扩展矩阵，但是现在我想删除一些术语，例如在下面的等式（和代码）中，不包含wg。在贴出的答案的帮助下，我能够开发出一个黑客解决方案；欢迎改进

更新：MWE

import sympy as sym
from IPython.display import display as disp
N  = 211
wg = sym.MatrixSymbol('w_g', N, 1)
wg_n = sym.MatrixSymbol('w_gn', N, 1)
Z_wg = sym.MatrixSymbol('Z_wg', N, N)

# pdf wg
pdf_wg = ((wg - wg_n).T * Z_wg.I * (wg - wg_n))
pdf_full = sym.expand(pdf_wg)
# pdf_full.collect(wg) # NotImplementedError: noncommutative scalars in MatMul are not supported.


# print (wg in pdf_full.atoms()) # False

# this gives what I want
terms = pdf_full.as_terms()[0]
for term in terms:
    if 'w_g,' in str(term[0].atoms()):
        disp (term[0])

更新2：更复杂的MWE

在这里，我试着抓住其中包含b的术语

import sympy as sym
from IPython.display import display as disp, Math

mu   = sym.symbols('mu')               # mean non GIA SSH trend
N    = 211
vec1 = sym.MatrixSymbol('1', N, 1)
u    = sym.MatrixSymbol('u', N, 1)     
Pi   = sym.MatrixSymbol('Pi', N, N)    
b    = sym.MatrixSymbol('b', N, 1)

wg = sym.MatrixSymbol('w_g', N, 1)     
wm = sym.MatrixSymbol('w_m', N, 1)     
bhat = mu*vec1 + wg + wm + u # convenience

pdf  = sym.expand((b - bhat).T * Pi.I * (b-bhat))
terms      = pdf.as_terms()[0]
good_terms = [] 
for term in terms:
    if b.args[0] in term[0].atoms():
        good_terms.append(term[0])

print ('Good terms:'); disp(sym.Add(*good_terms))

更新4：已解决 对于更复杂的表达式，将

doit（）

添加到扩展将防止出现大量额外的循环（例如）：

更多信息可在对各种答案的评论中找到

谢谢

您可以提取表达式的值，并测试变量是否在其中：

从sympy导入符号
a、 b，mug=符号（'a b mu_g'）
expr1=a*b+a*mug
expr2=a*b
对于[expr1，expr2]中的expr：
如果将杯子放入表达式atoms（）：
打印（表示“包含”，马克杯）
其他：
打印（表示“不包含”，马克杯）

附：新问题的更新。对于

矩阵symbol

符号存储为

wg.args[0]

（

args[1]

和

args[2]

是尺寸）：

将sympy作为sym导入
N=211
wg=符号矩阵符号（'w_g'，N，1）
wg_n=符号矩阵符号（'w_gn'，n，1）
Z_wg=sym.MatrixSymbol（'Z_wg'，N，N）
pdf_wg=（（wg-wg_n）.T*Z_wg.I*（wg-wg_n））
pdf_full=sym.expand（pdf_wg）
打印（pdf格式的wg.args[0_full.atoms（））#真

请注意，哈克的解决方案是当

w_g

是最后一项或另一个名称以相同字符串结尾时，问题可能会出错。

您可以提取表达式的名称，并测试变量是否在其中：

从sympy导入符号
a、 b，mug=符号（'a b mu_g'）
expr1=a*b+a*mug
expr2=a*b
对于[expr1，expr2]中的expr：
如果将杯子放入表达式atoms（）：
打印（表示“包含”，马克杯）
其他：
打印（表示“不包含”，马克杯）

附：新问题的更新。对于

矩阵symbol

符号存储为

wg.args[0]

（

args[1]

和

args[2]

是尺寸）：

将sympy作为sym导入
N=211
wg=符号矩阵符号（'w_g'，N，1）
wg_n=符号矩阵符号（'w_gn'，n，1）
Z_wg=sym.MatrixSymbol（'Z_wg'，N，N）
pdf_wg=（（wg-wg_n）.T*Z_wg.I*（wg-wg_n））
pdf_full=sym.expand（pdf_wg）
打印（pdf格式的wg.args[0_full.atoms（））#真

---

请注意，黑客的解决方案是当

w_g

是最后一项或另一个名称以相同字符串结尾时，问题可能会出错。

您可以得到不包含

wg

的术语，如：

In [53]: pdf_full.subs(wg, ZeroMatrix(N, 1)).doit()
Out[53]: 
    T     -1     
w_gn ⋅Z_wg  ⋅w_gn

然后您可以从

pdf\u full

中减去这些值：

In [54]: pdf_full - pdf_full.subs(wg, ZeroMatrix(N, 1)).doit()
Out[54]: 
   T     -1         T     -1           T     -1    
w_g ⋅Z_wg  ⋅w_g -w_g ⋅Z_wg  ⋅w_gn -w_gn ⋅Z_wg  ⋅w_g

---

您可以获得不包含

wg

的术语，如：

In [53]: pdf_full.subs(wg, ZeroMatrix(N, 1)).doit()
Out[53]: 
    T     -1     
w_gn ⋅Z_wg  ⋅w_gn

然后您可以从

pdf\u full

中减去这些值：

In [54]: pdf_full - pdf_full.subs(wg, ZeroMatrix(N, 1)).doit()
Out[54]: 
   T     -1         T     -1           T     -1    
w_g ⋅Z_wg  ⋅w_g -w_g ⋅Z_wg  ⋅w_gn -w_gn ⋅Z_wg  ⋅w_g

---

你还没有显示你用

match

尝试的代码，但是如果你展开然后收集，它应该能够处理这个问题。不幸的是，我无法收集（请参阅更新文章中的错误）。pdf_full.match（'w_g'）和pdf_full.match（sym.Wild（'w_g'））分别返回无和所有术语。您能否解释第二次更新是否生成预期输出？是的。“Good terms:”后面的输出是所需的输出。我想将这些项展平，然后减去我不需要的项。在更复杂的表达式中，重复嵌套循环以检查术语。也许我应该开始一个单独的问题。您还没有显示您尝试使用

match

的代码，但如果您展开然后收集，它应该能够处理此问题。不幸的是，我无法收集（请参阅更新帖子中的错误）。pdf_full.match（'w_g'）和pdf_full.match（sym.Wild（'w_g'））分别返回无和所有术语。您能否解释第二次更新是否生成预期输出？是的。“Good terms:”后面的输出是所需的输出。我想将这些项展平，然后减去我不需要的项。在更复杂的表达式中，重复嵌套循环以检查术语。也许我应该开始一个单独的问题。这并没有像我希望的那样有效，但我能够用它找到一个黑客解决方案，谢谢！谢谢，wg.args[0]解决了您在最后提出的问题。我不知道如何让它看到剩下的术语。在原子上迭代没有信息。我需要看看剩下的是什么，这样我就可以用手做剩下的操作了。很抱歉，一开始我应该问一个更清楚的问题。这并没有像我希望的那样有效，但我能够用它找到一个黑客解决方案，谢谢！谢谢，wg.args[0]解决了您在最后提出的问题。我不知道如何让它看到剩下的术语。在原子上迭代没有信息。我需要看看剩下的是什么，这样我就可以用手做剩下的操作了。对不起，我应该在一开始就提出一个更清楚的问题。谢谢@OscarBenjamin，这很好地解决了这个问题。不幸的是，我的方程比我发布的更复杂，导致了一些嵌套的和，使得这个答案不起作用。我发布了一个更复杂的MWE，也许你可以看看？非常感谢。谢谢@OscarBenjamin，这很好地解决了这个问题。不幸的是，我的方程比我发布的更复杂，导致了一些嵌套的和，使得这个答案不起作用。我发布了一个更复杂的MWE，也许你可以看看？非常感谢。