Sympy 在简化时生成损坏的“分段”条件

Question

我的代码

我在一个更大的程序中有效地减少了以下代码片段：

import sympy as sp

print('sympy version:', sp.__version__)

n = sp.symbols('n', integer=True)

expr = sp.Piecewise((0, sp.Ne(n, 3)), (-1/2, True))*sp.Piecewise((2, sp.Ne(n, 0)), (1, True))

print('raw expression:', expr)

print('simplified expression:', sp.simplify(expr))

对于简化的表达式，我期望相当于：

简化表达式：Piecewise((0, Eq(n, 0)), (-1.0, Eq(n, 3)), (0, True))

（这可能可以进一步简化为只有两个分支，但类似的东西。）

但是，我的实际输出是：

同情版本：1.3

原始表达式：分段((0, Ne(n, 3)), (-0.5, True))*分段((2, Ne(n, 0)), (1, True))

简化表达式：Piecewise((0, Ne(n, 3)), (-1.0, Ne(n, 0)), (-0.5, True))

我的问题

明显的问题是我没有得到我所期望的。但更重要的是，简化后的分段表达式存在明显的逻辑问题；更具体地说，在其中的条件。

第一个条件是Ne(n, 3)，意思是“当 n 不等于 3 时将使用第一个值”。靠自己就好了。

但是，第二个条件是Ne(n, 0)，根据第一个条件，这是完全无意义的。如果 n 为 0，则第一个条件为真，并且将使用第一个分支值，因此如果正在评估第二个条件，则从逻辑上保证 n 不为 0。

更糟糕的是，最后一个条件是True（即“否则”），如果不满足较早分支的条件，则这是默认条件。然而，逻辑上不可能到达这个分支，因为前两个条件划分了整数的整个空间（并被n定义为整数；但是，当n的数字类型未指定时，也会出现同样的问题）。

（我还想指出，在简化之前，原始 Piecewise 表达式中都不存在此问题。虽然它们确实Ne用于第一个分支条件，但第二个条件是 default True，这是完全有效的。）

我的问题

任何人都可以将其解释为预期行为吗？

如果没有，我计划将此作为错误提交给 SymPy。在发布之前，我确实在 SymPy 问题跟踪器中简要搜索了我的问题，但我没有看到任何与之匹配的内容。我只是想在这里仔细检查一下，我没有先忽略任何东西。

Answer 1

输出没有“损坏”或“无意义”。它在逻辑上是正确的，尽管没有以最简单的形式呈现。条件if n == 3 and n != 0可以简化为if n == 3。“可以简化”和“完全无意义”之间是有区别的。但是是的，请在 SymPy 跟踪器上报告它，因为简化不完整；更好的结果是Piecewise((0, Ne(n, 3)), (-1.0, True))。