错误“无法将序列与'float'类型的非整数相乘”

Question

在下面的代码中，当我尝试运行行“x01=rk4（x01，t1[-1]，h1，fallParabola）”时，会弹出一个错误，说“不能用‘float’类型的非int乘以sequence”。我想知道这是为什么，因为我认为numpy数组中的每一项乘以一个数，数组中的每一项乘以那个数。你知道吗

**slope1和intercept1已经在别处定义，所以这不是问题

def rk4(f,t,h,g):
    k1 = h*g(t,f)
    k2 = h*g(t+0.5*h, f+0.5*k1)
    k3 = h*g(t+0.5*h, f+0.5*k2)
    k4 = h*g(t+h, f+k3)
    return f + k1/6. + k2/3. + k3/3. + k4/6.

def fallParabola(t,f):
    g = 10
    px = f[0]
    py = f[1]
    vx = f[2]
    vy = f[3]
    slope = slope1 * (px-shift1)
    theta = sp.arctan(np.abs(slope))
    acc = np.array([vx,vy,g*sp.sin(theta)*sp.cos(theta), 
        g*sp.sin(theta)*sp.sin(theta)])
    return acc,slope

x01 = np.array([0.0,intercept1,0.0,0.0])
t01 = 0.
px1 = [x01[0],]
py1 = [x01[1],]
vx1 = [x01[2],]
vy1 = [x01[3],]
t1 = [t01,]
h1 = 0.1
while py1[-1] > 0:
    x01 = rk4(x01,t1[-1],h1,fallParabola)
    px1.append(x01[0])
    py1.append(x01[1])
    vx1.append(x01[2])
    vy1.append(x01[3])
    t1.append(t1[-1]+h1)

Answer 1

您将h乘以一个元组，而不是Runge-Kutta定义中的numpy数组：

def rk4(f,t,h,g):
    k1 = h*g(t,f)
    k2 = h*g(t+0.5*h, f+0.5*k1)
    k3 = h*g(t+0.5*h, f+0.5*k2)
    k4 = h*g(t+h, f+k3)
    return f + k1/6. + k2/3. + k3/3. + k4/6.

这里g是您要传递的函数，它是fallParabola()，根据您的定义，它返回一个元组：

def fallParabola(t,f):
    g = 10
    px = f[0]
    py = f[1]
    vx = f[2]
    vy = f[3]
    slope = slope1 * (px-shift1)
    theta = sp.arctan(np.abs(slope))
    acc = np.array([vx,vy,g*sp.sin(theta)*sp.cos(theta), 
        g*sp.sin(theta)*sp.sin(theta)])
    return acc,slope

您应该修改此定义以返回numpy数组，以便可以对其进行乘法：

return np.array([acc, slope])

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关于non int的特定错误消息的原因很简单，因为您可以将一个元组乘以一个整数，但这不会将元组中的值相乘。首先，元组是不可变的，因此无论如何都不能更改值，但一般来说，对于序列，乘以整数会重复序列乘以乘数。例如

>>> tup = (5, 4)
>>> tup*3
(5, 4, 5, 4, 5, 4)

如果你在这里乘以一个浮点数，那就毫无意义了，你会得到同样的错误：

>>> tup*3.14
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'float'

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另外，您的fallParabola()函数在IMO中没有很好的定义。目前您的函数使用全局变量（如slope1，shift1），但最好将这些值传递到函数中。一般来说，全局变量在Python中并不是有害的，但是如果一个函数使用了一些参数，那么最好将这些参数发送进来，这样您就知道它在使用什么了。如果您需要随着时间的推移更新变量，比如slope1，这提供了一个更简单的接口。你知道吗