python - Python で代数式の文字列を反転するアルゴリズム

Question

たとえば、次のようにアルゴリズムを逆にする関数を作成する簡単な方法はありますか:

>>> value = inverse("y = 2*x+3")
>>> print(value)
"x = (y-3)/2"

関数の実際のコードを作成できない場合は、この作業を容易にするツールをお勧めしてください。この関数は、+、-、*、および / を使用してアルゴリズムを逆にするためにのみ使用されます。

Answer 1

そのためには SymPy を試す必要があります。

from sympy import solve
from sympy.abc import x, y

e = 2*x+3-y

solve(e,x)
#[y/2 - 3/2]
solve(e,y)
#[2*x + 3]

これに基づいて、inverse()好きなものを作成できます (2 つの変数で機能します)。

def inverse(string, left_string=None):
    from sympy import solve, Symbol, sympify
    string = '-' + string
    e = sympify(string.replace('=','+'))
    if left_string:
        ans = left_string + ' = ' + str(solve(e, sympify(left_string))[0])
    else:
        left = sympify(string.split('=')[0].strip().replace('-',''))
        symbols = e.free_symbols
        symbols.remove( left )
        right = list(symbols)[0]
        ans = str(right) + ' = ' + str(solve(e, right)[0])
    return ans

例:

inverse(' x = 4*y/2')
#'y = x/2'

inverse(' y = 100/x + x**2')
#'x = -y/(3*(sqrt(-y**3/27 + 2500) + 50)**(1/3)) - (sqrt(-y**3/27 + 2500) + 50)**(1/3)'

inverse("screeny = (isox+isoy)*29/2.0344827586206895", "isoy")
#'isoy = -isox + 0.0701545778834721*screeny'

Answer 2

ちょっとコメントが長くなってしまいましたが、気になった点は以下の通りです。

import sympy

def inverse(s):
    terms = [sympy.sympify(term) for term in s.split("=")]
    eqn = sympy.Eq(*terms)
    var_to_solve_for = min(terms[1].free_symbols)
    solns = sympy.solve(eqn, var_to_solve_for)
    output_eqs = [sympy.Eq(var_to_solve_for, soln) for soln in solns]
    return output_eqs

その後、

>>> inverse("y = 2*x+3")
[x == y/2 - 3/2]
>>> inverse("x = 100/z + z**2")
[z == -x/(3*(sqrt(-x**3/27 + 2500) + 50)**(1/3)) - (sqrt(-x**3/27 + 2500) + 50)**(1/3), z == -x/(3*(-1/2 - sqrt(3)*I/2)*(sqrt(-x**3/27 + 2500) + 50)**(1/3)) - (-1/2 - sqrt(3)*I/2)*(sqrt(-x**3/27 + 2500) + 50)**(1/3), 
z == -x/(3*(-1/2 + sqrt(3)*I/2)*(sqrt(-x**3/27 + 2500) + 50)**(1/3)) - (-1/2 + sqrt(3)*I/2)*(sqrt(-x**3/27 + 2500) + 50)**(1/3)]

等