Python:
Umgang mit komplexen Zahlen
Wie:
Python bietet eine eingebaute Unterstützung für komplexe Zahlen. Hier ist, wie man mit ihnen arbeiten kann:
# Erstellen komplexer Zahlen
z = 4 + 5j
print(z) # Ausgabe: (4+5j)
# Zugriff auf den Real- und Imaginärteil
print(z.real) # Ausgabe: 4.0
print(z.imag) # Ausgabe: 5.0
# Komplexe Arithmetik
w = 1 - 2j
print(z + w) # Ausgabe: (5+3j)
print(z - w) # Ausgabe: (3+7j)
print(z * w) # Ausgabe: (14+2j)
print(z / w) # Ausgabe: (-3.6+1.2j)
# Betrag (absoluter Wert)
print(abs(z)) # Ausgabe: 6.4031242374328485
# Konjugiert einer komplexen Zahl
print(z.conjugate()) # Ausgabe: (4-5j)
Vertiefung
Komplexe Zahlen wurden erstmals im 16. Jahrhundert von Gerolamo Cardano konzeptualisiert. Python behandelt, wie auch andere Programmiersprachen, komplexe Zahlen als Bürger erster Klasse. Das bedeutet, sie sind in die Sprache eingebaut, mit einfach zu verwendenden Funktionen, sodass das Importieren externer Bibliotheken für Grundoperationen nicht notwendig ist.
Für umfangreiche numerische Berechnungen verfügt Python jedoch über eine Bibliothek namens cmath
, die speziell für komplexe Zahlen ist. Sie verfügt über zusätzliche Funktionen wie exp
, log
und trigonometrische Operationen.
Wenn Python nicht ausreicht, könnte man sich Bibliotheken wie NumPy zuwenden, insbesondere für Array-Operationen mit komplexen Zahlen. NumPy bietet optimierte und vektorisierte Operationen, die für die Leistung in der numerischen Berechnung entscheidend sind.
Siehe auch
Schauen Sie sich diese Ressourcen an, um mehr zu erfahren:
- Die offizielle Python-Dokumentation zu komplexen Zahlen: https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#typesnumeric
- Die Dokumentation des
cmath
-Moduls: https://docs.python.org/3/library/cmath.html - NumPy für den Umgang mit Arrays komplexer Zahlen: https://numpy.org/doc/stable/user/absolute_beginners.html#the-basics