当 `powsimp` 和 `collect` 都什么都不做时，`simplify` 应用什么转换？

如何解决当 `powsimp` 和 `collect` 都什么都不做时，`simplify` 应用什么转换？

我有以下表达式，并希望按变量 e 的幂对其进行分组：

from sympy import symbols

e = symbols('e')
expr = (
    0.363635891123757*e
    + 1.27444227529689*(0.006290933064*e + 0.526290933064)*(0.12408152*e + 0.12408152)
    + 2.76494336639746*(0.0483917928*e + 1.0483917928)*(0.12408152*e + 0.12408152)
    + 1.27444227529689*(0.12408152*e + 0.12408152)*(
        0.012581866128*e
        + 0.39*(0.006290933064*e + 0.526290933064)*(0.12408152*e + 0.12408152)
        + 0.922581866128
    )
    + 2.76494336639746*(0.12408152*e + 0.12408152)*(
        0.0967835856*e
        + 0.39*(0.0483917928*e + 1.0483917928)*(0.12408152*e + 0.12408152)
        + 1.0967835856
    )
    + 1.63807816642065
)

从它们的描述来看，powsimp 和 collect 都应该可以工作，但是它们返回未修改的表达式。当我应用 simplify 时，表达式会按预期简化。所以我想知道在调用 simplify 期间应用了哪些其他类型的转换？

from sympy.simplify import simplify,powsimp,collect

print(f'{powsimp(expr) = }')
print(f'{collect(expr,e) = }')
print(f'{simplify(expr) = }')

这会产生以下输出：

powsimp(expr) = 0.363635891123757*e + (0.0080174310478246*e + 0.670727414202207)*(0.12408152*e + 0.12408152) + (0.12408152*e + 0.12408152)*(0.13380056649044*e + 2.8987439328879) + (0.158134734671097*e + 0.158134734671097)*(0.012581866128*e + (0.00245346389496*e + 0.20525346389496)*(0.12408152*e + 0.12408152) + 0.922581866128) + (0.343078375616514*e + 0.343078375616514)*(0.0967835856*e + (0.018872799192*e + 0.408872799192)*(0.12408152*e + 0.12408152) + 1.0967835856) + 1.63807816642065
collect(expr,e) = 0.363635891123757*e + (0.0080174310478246*e + 0.670727414202207)*(0.12408152*e + 0.12408152) + (0.12408152*e + 0.12408152)*(0.13380056649044*e + 2.8987439328879) + (0.158134734671097*e + 0.158134734671097)*(0.012581866128*e + (0.00245346389496*e + 0.20525346389496)*(0.12408152*e + 0.12408152) + 0.922581866128) + (0.343078375616514*e + 0.343078375616514)*(0.0967835856*e + (0.018872799192*e + 0.408872799192)*(0.12408152*e + 0.12408152) + 1.0967835856) + 1.63807816642065
simplify(expr) = 0.000851550024540092*e**3 + 0.0759270659579648*e**2 + 1.42522479477876*e + 2.62459155414223

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P.S.：对于我的用例，这个表达式是一个更大的表达式的一部分，我无法通过 simplify 进行转换，因为我得到了描述为 here 的错误。

$ conda list | grep sympy
sympy                     1.8              py39hf3d152e_0    conda-forge

解决方法

通常你需要在 collect 之前使用 expand 虽然在这种情况下 expand 就足够了：

In [7]: expr.expand()
Out[7]: 
                      3                       2                                        
0.000851550024540092⋅e  + 0.0759270659579648⋅e  + 1.42522479477876⋅e + 2.62459155414223