如何更改 sympy 中函数导数的打印表示

Question

在动态系统中，我的基本值都是时间的函数，

d(t)

。我使用

d

创建变量

d = Function('d')(t)

，其中

t = S('t')

显然，d 的导数（变化率，如速度等）是很常见的。然而

diff(d(t))

的默认打印给出：-

Derivative(d(t), t)

并且在 ipython 中使用漂亮的打印（例如）可以提供更好看的版本：-

d/dt (d(t))

但是，包含

d(t)

的导数的函数在我的问题中相当长，我希望打印的表示形式类似于

d'(t)

或

\dot(d)(t)

（乳胶）。

这在 sympy 中可能吗？我可能可以使用

subs

解决这个问题，但更喜欢通用的 sympy_print 函数或我可以调整的东西。

Answer 1

我通过替换来做到这一点。这是非常愚蠢的，但它的作用就像一个魅力：

q = Function('q')(t)
q_d = Function('\\dot{q}')(t)

然后替换为

alias = {q.diff(t):q_d, } # and higher derivatives etc..
hd = q.diff(t).subs(alias)

输出高清的头上有一个漂亮的点！

正如我所说：这是一种解决方法并且有效，但是您必须小心才能正确替换（也适用于

q_d.diff(t)

，它必须是

q_d2

等等！您可以有一个包含所有内容的大列表打印的替代品，只需在相关数学步骤后应用即可。）

Answer 2

您已经找到的

矢量打印模块是 SymPy 中实现此类打印的唯一地方。

from sympy.physics.vector import dynamicsymbols
from sympy.physics.vector.printing import vpprint, vlatex
d = dynamicsymbols('d')
vpprint(d.diff())     # ḋ
vlatex(d.diff())      # '\\dot{d}'

常规打印机（pretty、LaTeX 等）不支持导数的素数或点符号。他们编写的

_print_Derivative

 方法也适用于多变量表达式，其中必须使用某种 d/dx 表示法来指定变量。 

如果能够选择更短的导数符号，那就太好了。

Answer 3

我使用这个调整，你可以禁止在任何地方写入时间依赖性，或者你也可以用更高的导数扩展现有规则：

from sympy import *
latexReplaceRules = {
    # r'{\left(t \right)}':r' ',
    r'\frac{d}{d t}':r'\dot',
    r'\frac{d^{2}}{d t^{2}}':r'\ddot',
}
def latexNew(expr,**kwargs):
    retStr = latex(expr,**kwargs)
    for _,__ in latexReplaceRules.items():
        retStr = retStr.replace(_,__)
    return retStr
init_printing(latex_printer=latexNew)

# Test
t = symbols('t',real=True)
theta = Function('theta',real=True)(t)
theta.diff(t),theta.diff(t,2)