机器心脏报告
编辑：周晓
你的代码里有数学公式吗？
它是数学数据科学和机器学习的重要基础，数学运算的结果对机器学习项目非常重要。在编写代码时，我们经常需要定义数学公式的计算形式。像s=r 2这样简单的数学公式很可能不会出现拼写错误。但是如果是下面的公式呢？
来源：知乎用户@中中中中中中中中中中中中中
还记得数学老师密密麻麻的板书吗？人们习惯了手写公式的计算过程。如果计算机编程语言能够显示类似手写公式的计算过程，那么检查公式运算是否准确就会容易得多。
最近，GitHub上一个名为handcalcs的开源库解决了这个问题。
项目地址：https://github.com/connorferster/handcalcs
手算库：将Python计算代码转换为Latex公式
手算库可以将Python计算代码自动渲染成Latex公式，类似于手写公式计算：先写符号公式，再代入具体数字，最后得到结果。
如上例所示，计算机可以识别的公式形式有：
人们更习惯的是下面的数学公式：
手工计算器的功能是以人们容易理解的形式展示数学公式和运算过程。
数学结果往往会影响后续代码的运行过程，复杂的数学公式不能容忍任何错误和遗漏。因此，可能有必要使用手动计算器来检查具有更复杂数学公式的Python代码。
如何使用手推车？
那么，如何应用这个开源库呢？
基本用法1: jupyter细胞魔法功能
手动计算器最初是为了在朱皮特笔记本或朱皮特实验室中用作细胞魔法功能而设计的。
首先，介绍手动校准模块和运行单元：
导入手动渲染
接下来，添加一行魔函数%%render到您想要使用手动计算的单元格：
% %渲染
示例：
%%rendera=2b=3c=2*a b/3
如果系统中安装了Latex环境，还可以将笔记本导出为pdf文件。
基本用法2:函数decorator @ handcalc()
/p>除了在 Jupyter cell 中使用外，在 Python 的函数中也可以使用 handcalcs。
首先导入 @handcalc() 装饰器：
from handcalcs.decorator import handcalc
然后编写函数。注意：函数必须 return locals()：
@handcalc()def my_calc(x, y, z): a = 2*x / y b = 3*a c = (a + b) / z return locals()
@handcalc(left: str = "", right: str = "", jupyter_display: bool = False)
返回一个由 (latex_code: str, locals: dict) 组成的元组，其中 locals 是函数命名空间范围内所有变量的字典。
其他功能
有些公式的参数量较多，如果按照常规的格式显示在一列，会浪费大量空间。而使用 handcalcs，只需添加注释标签# Parameters 就能让参数以三列的形式显示出来：
而有些公式的计算过程非常繁琐，也会占用大量显示空间，只需使用标签# Short 就能让运算过程的显示行数减少：
反之，如果你比较喜欢推导等式对齐的方式，可以使用# Long 标签显示。
有时你并不需要代入数值计算，只需要以符号的形式显示数学计算公式。那么，你需要使用# Symbolic 标签：
handcalcs 的功能本身还可以解决编程中的小问题，即在 Python 中，显示多个变量的值通常需要多个 print() 语句，而使用 handcalcs 能让事情变得简单许多：
很多开发者喜欢用_表示公式中的下标，handcalcs 可以将其显示出来，甚至多级下标也可以通过嵌套的形式得到显示。
数学公式中经常出现希腊字母（如「pi」、「eta」等），只要在代码中编写出对应的英文名，比如 alpha、beta，handcalcs 就可以显示出希腊字母：
不只是简单的数学公式，复杂公式也不在话下，比如含有积分的公式：
缺陷
虽然用处多多，但项目作者表示，handcalcs 仍存在一些小缺陷。
首先，handcalcs 并不适用于 collections 这种数据类型，例如 list、tuple、dict 等。
其次是在变量名方面，handcalcs 是针对 Jupyter 环境设计的。如果在 notebook 上重复使用变量名，则可能导致错误的数学运算。
handcalcs 虽然有些小瑕疵，但它对开发者而言颇有帮助。感兴趣的话，快来动手试一下吧！