Python - 数学 - SymPyで代数と式を計算する - 級数の和(sumation、sympify、symbols)

Pythonからはじめる数学入門
原著

開発環境

• macOS High Sierra - Apple
• Emacs (Text Editor)
• Python 3.6 (プログラミング言語)

Pythonからはじめる数学入門 (Amit Saha (著)、黒川 利明 (翻訳)、オライリージャパン)の4章(SymPyで代数と式を計算する)、4.6(プログラミングチャレンジ)、問題4-3(級数の和)を取り組んでみる。

コード(Emacs)

Python 3

#!/usr/bin/env python3

from sympy import pprint, symbols, sympify, SympifyError, summation

if __name__ == '__main__':
    n = symbols('n')
    while True:
        term = input('Enter the nth term: ')
        if term == 'q':
            break
        try:
            term = sympify(term)
        except SympifyError as err:
            print(type(err), err)
        else:
            try:
                nums = input('Enter the number of terms: ')
                nums = int(nums)
            except Exception as err:
                print(type(err), err)
            else:
                s = summation(term, (n, 1, nums))
                pprint(s)

入出力結果(Terminal, Jupyter(IPython))

$ ./sample3.py
Enter the nth term: a + (n - 1) * d
Enter the number of terms: 3
3⋅a + 3⋅d
Enter the nth term: a + (n - 1) * d
Enter the number of terms: 4
4⋅a + 6⋅d
Enter the nth term: 2a
<class 'sympy.core.sympify.SympifyError'> Sympify of expression 'could not parse '2a'' failed, because of exception being raised:
SyntaxError: invalid syntax (<string>, line 1)
Enter the nth term: a + (n - 1) * d
Enter the number of terms: c
<class 'ValueError'> invalid literal for int() with base 10: 'c'
Enter the nth term: x ** n / n
Enter the number of terms: 5
 5    4    3    2    
x    x    x    x     
── + ── + ── + ── + x
5    4    3    2     
Enter the nth term: x ** n / n
Enter the number of terms: 6
 6    5    4    3    2    
x    x    x    x    x     
── + ── + ── + ── + ── + x
6    5    4    3    2     
Enter the nth term: q
$