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运行Python时#xff0c;在程序运行过程中手动输入一个函数表达式#xff0c;并将其作为一个函数进行后续的调用工作#xff0c;类似于Matlab里面的匿名函数。这个功能使用传统语言会相当麻烦#xff0c;当然#xff0c;我也…
文章目录简介规则思路示例代码与运行效果简介
运行Python时在程序运行过程中手动输入一个函数表达式并将其作为一个函数进行后续的调用工作类似于Matlab里面的匿名函数。这个功能使用传统语言会相当麻烦当然我也只是利用了Python的某些功能进行了一些技巧性的操作大家会发现正式因为Python的这些有用的函数动态创建函数成为可能。
规则
创建函数时乘号依旧是不能省略的可以使用常规的表达式例如3*x^2表示3x23x^23x2“2^x”表示2x2^x2xe^x表示exe^xexln(x)表示lnxlnxlnx。支持复数的四则运算但是若复数在指数上需要自己额外编写函数以适应计算。 当动态创建函数完成时在交互式界面要求能任意调用函数值若测试成功则可在剩下的程序中扩展其他功能使用。调用形式类似于以下形式
2**x-8*xx^2-3f(9)
518.0f(0)
-2.0for i in range(0,11):print(f(%.3f)%.3f%(i,f(i)))f(0.000)-2.000
f(1.000)-8.000
f(2.000)-11.000
f(3.000)-10.000
f(4.000)-3.000
f(5.000)14.000
f(6.000)49.000
f(7.000)118.000
f(8.000)253.000
f(9.000)518.000
f(10.000)1041.000思路
我们需要实现的功能类似于在系统编程ISP但使用过于复杂的算法是不可取的在此笔者提供一种非常简单的方法。首先介绍一下eval()函数这是一个非常简单的函数可以将输入的一串表达式转换为结果值python3例如(eval(“11”)2)eval(“2**3”)8。更有价值的一点是如果import了math模块可以直接把math模块的函数引入eval表达式例如eval(“log10(100)”2)。既然我们可以将一个特殊的用户自定义表达式计算出来为什么我们不能将其作为一个函数呢因此格式化字符串与其结合就成了最好的选择。例如 str 2*%deval(str % 2)
4eval(str % 10)
20这个思路有了之后我们基本上就汇编写我们的自定义函数程序了。
示例代码与运行效果 手动设置函数
输入一个数学函数并调用它的值
Examples
[in0]:9*x2*x^2
[in1]:f(1)
[out1]:11
[in2]:f(2)
[out2]:26from math import *
import matplotlib.pyplot as plt
from pylab import *
init_str input(请输入一个函数默认变量为x\n) # 将所有的x替换为格式化符号
str_fx init_str.replace(^, **)def f(x):fx str_fx.replace(x, %(x)f) # 所有的x换为%(x)freturn eval(fx % {x: x}) # 字典类型的格式化字符串将所有的x替换为变量xdef draw(a, b, interp):x [aele*interp for ele in range(0, int((b-a)/interp))]y [f(ele) for ele in x]plt.figure(1)plt.plot(x, y)xlim(a, b)title(init_str, colorb)plt.show()
运行效果如下
请输入一个函数默认变量为x
? atan(x)pi*x/2-sin(x)0.02*2^xfor i in range(0,11):print(f(i))0.02
1.5547235053844484
3.4194439445582017
5.980314744723077
8.685805466155546
10.826306675582638
12.389841108348575
14.32748696103622
18.143453699983926
25.425187561533313
38.20311205314207请输入一个函数默认变量为x
atan(x)-log(2*x1)3*x^2-4*x
draw(0,1,0.01)显示绘制的函数图形如下
可以看出本函数实现了用户在运行过程中创建函数的功能绘图和调用只是最基本的两个功能读者可在本基础上进行扩展。 转载请注明出处。
