python smypy/matplotlib输入输出和符号方程

此程序用于绘制图形（I/O问题解决后）

我使用了我以前编写的一个程序中的一个模板来制作这个，但我似乎遗漏了一些东西。我尝试过通过程序和故障排除，但一直无法解决它。打印语句纯粹是我在排除故障方面所做的努力

预期的功能是向函数提供一个numpy数组，它还将返回相应的X和Y值（以数组形式）

import sympy as sy
import numpy as np

def rose_func(thetarange):
     _theta = thetarange
     r, x, y, theta = sy.symbols('r, x, y, theta')

     rose_eq = ((((x ** 2 + y ** 2) ** sy.Rational(7 / 2)) + 6 * (
        3 * (x ** 5 * y + x * y ** 5) - 10 * x ** 3 * y ** 3)) / (x ** 2 + y ** 2) ** 3) - 1

     sub_rose = rose_eq.subs([(x, r * sy.cos(thetarange)),
                         (y, r * sy.sin(thetarange))])

     print("subbed eq:", sub_rose)
     print("subbed eq:", sy.latex(sub_rose))
     print()

     simp_rose = sy.simplify(sub_rose)
     print("simplified eq:", simp_rose)
     print("simplified eq:", sy.latex(simp_rose))
     print()

     solv_rose = sy.solve(simp_rose, r)
     print("Solved eq:", solv_rose)
     print("Solved eq:", sy.latex(solv_rose))
     print()

     X = sy.lambdify('r', solv_rose*(int(sy.cos(_theta))), "numpy")  #may need to multiply by r(theta) or theta again

     Y = sy.lambdify('r', solv_rose*(int(sy.sin(_theta))), "numpy")  #may need to multiply by r(theta) or theta again

     return X(_theta), Y(_theta)

 thetavar = np.linspace(-3.14 * 2, 3.14 * 2, 250)

 rose_func(thetavar)

基于此程序的工作“模板”基于：

    def mac_ser(x, N):
    _x = x
    n, z, x = sy.symbols('n, z, x')
    my_equation = sy.summation((z ** n / sy.factorial(n)), (n, 0, N))
    sub_eq = my_equation.subs([(z, -x ** 2)])
    mac_lam = (sy.lambdify('x', sub_eq, "numpy"))
    print("Mac test", mac_lam)
    print("Type is:", type(mac_lam(_x)))
    return (mac_lam(_x))

    x = np.linspace(-2, 2, 1000)
    test = mac_ser(x, 2)

以下是我当前的错误：

  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\core\cache.py", line 94, in wrapper
    retval = cfunc(*args, **kwargs)
TypeError: unhashable type: 'numpy.ndarray'

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\core\cache.py", line 94, in wrapper
    retval = cfunc(*args, **kwargs)
TypeError: unhashable type: 'numpy.ndarray'

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/.../Roaming/JetBrains/PyCharmCE2020.2/scratches/scratch_21.py", line 51, in <module>
    rose_func(thetavar)
  File "C:/Users/.../Roaming/JetBrains/PyCharmCE2020.2/scratches/scratch_21.py", line 15, in rose_func
    sub_rose = rose_eq.subs([(x, r * sy.cos(thetarange)),
  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\core\cache.py", line 96, in wrapper
    retval = func(*args, **kwargs)
  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\core\function.py", line 465, in __new__
    result = super().__new__(cls, *args, **options)
  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\core\cache.py", line 96, in wrapper
    retval = func(*args, **kwargs)
  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\core\function.py", line 280, in __new__
    evaluated = cls.eval(*args)
  File "C:\Users\...\venv\lib\site-packages\sympy\functions\elementary\trigonometric.py", line 570, in eval
    if arg.could_extract_minus_sign():
AttributeError: 'ImmutableDenseNDimArray' object has no attribute 'could_extract_minus_sign'```

文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\core\cache.py”，第94行，在包装器中
retval=cfunc（*args，**kwargs）
TypeError:不可损坏的类型：“numpy.ndarray”
在处理上述异常期间，发生了另一个异常：
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\core\cache.py”，第94行，在包装器中
retval=cfunc（*args，**kwargs）
TypeError:不可损坏的类型：“numpy.ndarray”
在处理上述异常期间，发生了另一个异常：
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“C:/Users/../Roaming/JetBrains/PyCharmCE2020.2/scratches/scratch_21.py”，第51行，in
rose_func（thetavar）
文件“C:/Users/../Roaming/JetBrains/PyCharmCE2020.2/scratches/scratch_21.py”，第15行，在rose_func中
sub_rose=rose eq.subs（[（x，r*sy.cos（thetarange）），
文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\core\cache.py”，第96行，在包装器中
retval=func（*args，**kwargs）
文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\core\function.py”，第465行，新__
结果=超级（）。\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu
文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\core\cache.py”，第96行，在包装器中
retval=func（*args，**kwargs）
文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\core\function.py”，第280行，新__
已评估=cls.eval（*args）
文件“C:\Users\…\venv\lib\site packages\sympy\functions\elementary\trigonal.py”，第570行，在eval中
如果参数可以提取负号（）：
AttributeError:“ImmutableDenseNDimArray”对象没有属性“无法提取负号”```

人们很难同时使用numpy和sympy，这似乎是一种常见现象。请记住，numpy不知道sympy的存在，并且sympy不喜欢基于numpy的输入。除非您是这两方面的专家，否则请不要尝试交替使用它们。请参阅有关堆栈溢出的第三个问题标记

sympy

，查看类似问题并获得理解

我发现您的代码存在3个主要问题：

symphy函数liek

sy.sin

不接受numpy数组。必须为它提供纯python对象，如int或symphy对象

sy.solve

在您的案例中返回两个解决方案。您需要通过执行类似于

sy.solve（…）[0]

的操作来选择其中一个，以获得第一个解决方案

sy.lambdify

我认为使用字符串作为第一个参数并不合适。请使用您在开始时创建的符号。它也是

theta

的函数，而不是

r

的函数

这是更正，我已经清楚地将sympy部分和numpy部分分开了

将numpy导入为np
def generate_rose_func（）：
"""
生成lambdifed表达式。
此函数中不允许有numpy。
此函数不允许使用任何符号。
"""
将sympy作为sy导入
r、 x，y，θ=sy.符号（'r，x，y，θ'））
罗斯方程=（（（x**2+y**2）**sy.Rational（7/2））+6*(
3*（x**5*y+x*y**5）-10*x**3*y**3））/（x**2+y**2）**3）-1
sub_rose=rose eq.subs（[（x，r*sy.cos（θ）），
（y，r*sy.sin（θ）））
打印（“子床eq:，子床玫瑰色）
打印（“子床eq:，sy.乳胶（子床玫瑰））
打印（）
simp_rose=sy.simplify（sub_rose）
打印（“简化等式：”，simp_-rose）
打印（“简化公式：，sy.latex（simp_rose））
打印（）
solv_rose=sy.solve（simp_rose，r）[0]#在这种情况下，solve返回两个解决方案。选择第一个
打印（“已解决的等式：”，solv_rose）
打印（“已解决的等式：，sy.乳胶（solv_rose））
打印（）
X=sy.lambdify（θ，solv_rose*sy.cos（θ），“numpy”）#可能需要再次乘以r（θ）或θ
Y=sy.lambdify（θ，solv_rose*sy.sin（θ），“numpy”）#可能需要再次乘以r（θ）或θ
返回X，Y
def rose_func（行程）：
十、 Y=生成函数（）
返回X（thetarange），Y（thetarange）
thetavar=np.linspace（-3.14*2,3.14*2250）
打印（rose_func（thetavar））

在对表达式进行lambdify之前，不能在numpy数组中使用subs。@OscarBenjamin，我在lambdify之前使用subs的地方添加了基于此的函数。它应该是

cos（theta）

而不是

cos（thetarange）

@OscarBenjamin，谢谢，我已经更正了。我已经看了好几天了，我已经交换了很多东西试图找出它。我仍然在主要帖子中列出了错误。非常感谢，它确实有效，我现在能够将它绘制出来。我完全误解了我应该怎么做和做什么冒充