使所有符号在 sympy 表达式中可交换答案

【问题标题】：Make all symbols commutative in a sympy expression使所有符号在 sympy 表达式中可交换
【发布时间】：2018-01-16 23:02:09
【问题描述】：

假设你在一个 sympy 表达式中有许多不可交换的符号，比如

a, c = sympy.symbols('a c', commutative=False)
b = sympy.Symbol('b')
expr = a * c + b * c

使表达式中的所有符号可交换的首选方法是什么，例如sympy.simplify(allcommutative(expr)) = c * (a + b)？

在this answer 中指出，如果不替换符号，就无法在创建后更改符号的交换性，但也许有一种简单的方法可以像这样在块中更改表达式的所有符号？

【问题讨论】：

如果它们应该是可交换的，为什么它们被创建为不可交换的？
@user2357112 当然是合法问题。我的原因是我想在打印的表达式中强制执行特定的排序，并且将符号设置为不可交换是我发现实现这一目标的最简单方法。

标签： python sympy commutativity

【解决方案1】：

如果您希望 Eq(expr, c * (a + b)) 评估为 True，则需要将符号替换为其他通勤符号。例如：

replacements = {s: sympy.Dummy(s.name) for s in expr.free_symbols}
sympy.Eq(expr, c * (a + b)).xreplace(replacements).simplify()

这将返回 True。

【讨论】：

这就是我想的那种，是的。我想那时没有更好的办法。谢谢
@glS 是的，我希望我可以通过说x.is_commutative=True 使x 可交换，但我得到AttributeError: can't set attribute。
为什么稍后调用a, c = sympy.symbols('a c', commutative=False) 不起作用？似乎涉及这些符号的表达式是一成不变的（因为subs 对它们不起作用）。
@Geremia Sympy 对象是不可变的。查看文档的“常见陷阱”部分。

【解决方案2】：

两个cmets：

非交换式将考虑因素（尽管它们尊重 nc expr 出现的一侧）
虽然您有一个可靠的答案，但一个通常足够好的简单答案就是简化表达式的字符串版本

如下图所示：

>>> import sympy
>>> a, c = sympy.symbols('a c', commutative=False)
>>> b = sympy.Symbol('b')
>>> expr = a * c + b * c
>>> factor(expr)
(b + a)*c
>>> S(str(_))
c*(a + b)

【讨论】：