home

หน้าแรก
 Computer >> บทช่วยสอนคอมพิวเตอร์ >  >> การเขียนโปรแกรม >> Python

Complex Numbers ใน Python: สร้าง คำนวณ และ cmath Module

Python รองรับ Complex Numbers แบบ Built-in ใช้ j แทนหน่วยจินตภาพ (√-1)

การสร้าง Complex Number

>> c = 3 + 6j
>>> type(c)


>>> c1 = complex(3, 6)  # complex(real, imag)
>>> c1
(3+6j)

Attributes

>> c = 3 + 6j
>>> c.real      # 3.0
>>> c.imag      # 6.0
>>> c.conjugate()  # 3-6j (conjugate)

คำนวณพื้นฐาน

>> c1 = 3 + 6j
>>> c2 = 6 + 15j

>>> c1 + c2   # (9+21j)
>>> c1 - c2   # (-3-9j)
>>> c1 * c2   # (-72+81j)
>>> c1 / c2   # (0.4138-0.0345j)

# ไม่รองรับ comparison
>>> c1 < c2
TypeError: '<=' not supported between instances of 'complex'

cmath Module: ฟังก์ชันขั้นสูง

import cmath, math, numpy

c = 4 + 4j

# Phase (มุม)
phase = cmath.phase(c)           # 0.785 rad
print(numpy.degrees(phase))      # 45.0°

# Polar coordinates
r, phi = cmath.polar(c)          # (5.656..., 0.785...)

# Power & Log
print(cmath.exp(c))              # eᶜ
print(cmath.log(c, 2))           # log₂(c)
print(cmath.sqrt(c))             # √c

# Trigonometric
print(cmath.sin(c))
print(cmath.cos(c))
print(cmath.tan(c))

# Hyperbolic
print(cmath.sinh(c))
print(cmath.cosh(c))
print(cmath.tanh(c))

cmath Constants

>> cmath.pi, cmath.e, cmath.tau
(3.14159..., 2.71828..., 6.28318...)
>>> cmath.inf, cmath.infj, cmath.nan, cmath.nanj
(inf, infj, nan, nanj)

การประยุกต์ใช้

  • วิศวกรรมไฟฟ้า: Voltage, Current, Impedance
  • Signal Processing: FFT, Frequency domain
  • Quantum Computing: State vectors
  • Geometry & Physics: 2D rotations, oscillations

Python จัดการ Complex Numbers ได้โดยตรง ไม่ต้องสร้างคลาสเอง ทำให้เหมาะกับงานวิทยาศาสตร์/วิศวกรรม