python编程解数学方程（纯字符串格式）

用Python编程来解数学方程（纯字符串格式），没想到出人意料的简单。
我们的目标是从字符串直接求解，而不是输入参数。
例如：
一次方程：3x+5=0
二次方程：x^2+2x+1=0
方程组：
3x+5y=11
6x+5y=23

解一次方程

这是最简单的一种情况，这样一个简单的函数就可以实现

def solv(func):p1, p2= func.split('=')a1, a2= p1.split('x')if a2=='':a2= '0'x= (float(p2)-float(a2))/  float(a1)return x

调用测试：

str1= '3x+5=0'
str1= '19x-38=0'
str1= '3x=9'
x= solv(str1)
print(f'{x=}')

解一次方程组

也很简单，这里增加了一个参数读取函数

def getParm(func):p1, p2= func.split('=')a1, a2= p1.split('x')b1, b2= a2.split('y')if b2=='':b2= '0'return float(a1), float(b1), float(b2), float(p2)def solv2(func1, func2):a1, b1, c1, d1= getParm(func1)a2, b2, c2, d2= getParm(func2)x= ((d1-c1)*b2-(d2-c2)*b1)/(a1*b2- a2*b1)y= ((d1-c1)*a2-(d2-c2)*a1)/(-a1*b2+ a2*b1)return x,y

调用测试：

str1= '3x+5y=11'
str2= '6x+5y=23'
x,y= solv2(str1,str2)
print(f'{x=},{y=}')

解二次方程

记得求根公式就没问题


def getParm(func):p1, p2= func.split('=')a1, a2= p1.split('x^2')b1, b2= a2.split('x')if a1=='':a1= '1'if b2=='':b2= '0'return float(a1), float(b1), float(b2), float(p2)def solv3(func):a, b, c, d= getParm(func)dt= b*b- 4*a*(c-d)if dt>=0:x1= (-b+ dt**(1/2))/(2*a)x2= (-b- dt**(1/2))/(2*a)return x1, x2else:return None,None

调用测试：

str1= '3x^2-10x-8=0'
# str1= 'x^2-2x+1=0'
# str1= '3x^2+14x+8=0'
x1,x2= solv3(str1)
print(f'{x1=},{x2=}')

扩展

进一步的扩展，是针对缺项的时候做相应的处理；对取参数的函数做通用化；对变量的位置甚至与字母的限制放宽，等等。
应该说，数学学习到这个程度的初中同学，完全可以编写这样的python程序，起到很好的python+数学的互相辅助，互相促进的作用。

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