📜  复数相除(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:37:50.859000             🧑  作者: Mango

复数相除

复数(Complex number)是由一个实数和一个虚数构成的数,形如 a+bi,其中 a 和 b 分别是实部和虚部,i 是单位虚数,满足 i² = -1。复数有加、减、乘、除等基本运算。

本文将介绍两种在 Python 中实现复数相除的方法。

方法一:使用 cmath 库

Python 中有一个 cmath 库,其中有一个函数叫做 cmath.phase,可以计算复数的幅角。

同时,Python 中还有一个内置函数 complex,可以将两个实数构成一个复数。

因此,可以通过先将两个复数转换成极坐标形式,然后相除,最后再转换回直角坐标形式,实现复数相除。实现代码如下:

import cmath

def divide_complex_numbers(z1, z2):
    r1, phi1 = cmath.polar(z1)
    r2, phi2 = cmath.polar(z2)
    r = r1 / r2
    phi = phi1 - phi2
    z = cmath.rect(r, phi)
    return z.real, z.imag

其中,cmath.polar 函数可以将一个复数转换成极坐标形式,返回值是一个元组 (r, phi),其中 r 是复数的模,phi 是复数的幅角;cmath.rect 函数可以将极坐标形式的复数转换成直角坐标形式。

方法二:手动计算

通过将两个复数用分子分母的形式表示出来,根据乘法的规则可以得到分子分母的表达式。

具体实现代码如下:

def divide_complex_numbers(z1, z2):
    a, b = z1.real, z1.imag
    c, d = z2.real, z2.imag
    denominator = c * c + d * d
    real_part = (a * c + b * d) / denominator
    imag_part = (b * c - a * d) / denominator
    return real_part, imag_part

其中,z1.real 表示复数 z1 的实部,z1.imag 表示复数 z1 的虚部。

总结

以上两种方法都能够实现复数相除,但使用 cmath 库的实现方式相对更简洁,适合相对复杂的场景;而手动计算的实现方式相对更直观,适合较简单的计算场景。