从Python中的数学线性表达式中提取系数

Question

给定一个字符串，其中包含一些名称可能未知的变量中的线性表达式，我想返回一个字典，该字典将变量名称作为关键字，将相应的系数作为值。

示例

输入：

s = "- x0 + 2 * x1 + 4 * x2 - 3 * y + z + 8"

输出：

{'x0': -1, 'x1': 2, 'x2': 4, 'y': -3, 'z': 1}

Answer 1

您可以使用类似([+-])?s*(?:(d+)s**s*)?([a-z]w*)的正则表达式。这里，第一部分(系数，包括*(是可选的，但只有符号和实际数字以及变量将被存储。然后，您可以将这些转换为dict.

>>> import re
>>> s = "- x0 + 2 * x1 + 4 * x2 - 3 * y + z + 8"
>>> p = r"([+-])?s*(?:(d+)s**s*)?([a-z]w*)"
>>> re.findall(p, s)
[('-', '', 'x0'),
('+', '2', 'x1'),
('+', '4', 'x2'),
('-', '3', 'y'),
('+', '', 'z')]
>>> {v: int(s+(c or '1')) for (s, c, v) in _ }
{'x0': -1, 'x1': 2, 'x2': 4, 'y': -3, 'z': 1}

正则表达式的分解：

• ([+-])?s*：可选符号，后跟空格
• (?:(d+)s**s*)?可选系数，后面跟着*和空格；只捕获实际数字
• ([a-z]w*)：变量的名称