本文轉載自公眾號“讀芯術”(ID：AI_Discovery)

在三行函數中解決任何線性方程式的技巧，甚至可以在兩行代碼中重寫，不想了解一下嘛?據筆者所知，這是解決Python中線性方程的最有效方法。

defsolve_linear(equation,var='x'): 
    expression =equation.replace("=","-(")+")" 
    grouped =eval(expression.replace(var,'1j')) 
    return -grouped.real/grouped.imag 

這是標準代數過程示例，最后得出答案。

它的原理是怎樣的呢?首先定義一個線性方程式，它必須以純形式可解。這意味著它只能有一個變量，通常寫為x。二元方程需要求解多個線性方程(方程組)。

線性方程式由三個主要部分組成：常數，變量和乘數。

不管是幾元方程還是運算的組合(加，減，乘和除)，在括號范圍內都是有效的。只要遵守線性方程的這些定義，就可以通過函數解決。

接下來逐步分解該函數，用以下線性方程式的演示為例。

將第一行中等式右側的整個表達式移到左側，將等式轉換為要求值的表達式。

expression= equation.replace("="," - (")+")" 

IDE中的演示如下：

等式中的所有“變量”已移至一側，等號后已無變量，該表達式等于0。

在第二行代碼中計算新表達式的值，表示為ax + b =0。使用Python的內置復數處理，其中j表示數學常數i =√-1。

grouped= eval(expression.replace(var,'1j') 

注意，在函數初始化時將var指定為x。

eval函數有一個表達式。通過用已知的j(i)替換未知變量x，Python將兩類表達式元素分開求值，即變量和常量。對表達式求值時，答案為a * j +b，Python認定這是一個復數。由于使用j代替了x，所以結果是一個簡化且易于求解的線性方程。

首先，在eval()的演示工作流程中，它可以接收字符串中給出的任何Python命令：

因此，數學表達式與任何Python表達式的處理方式相同。eval()的獨到之處在于無需手動執行繁重的工作，而是利用Python的字符串處理。

Python會認為x實際上是i來自動求值字符串，這與下圖中的操作相同：

最后獲得了簡化形式ax + b = 0。通過標準和簡單的代數運算，發現x等于-b / a，或者通過創建的復數來運算，實數部分的負數(上例中為9)除以虛數乘數(上例中為1)。

return -grouped.real/grouped.imag 

在最后一行代碼中，通過返回復數實數部分的負數除以虛數部分來簡單地返回此代數步驟。

通過操縱和利用Python的內置數學求值功能，這三行函數就可以對任何線性方程式(無論其長度或復雜度)進行處理啦。