Go:
Praca z liczbami zespolonymi

Jak to zrobić:

W Go, liczby zespolone są obsługiwane za pomocą wbudowanych funkcji complex, real i imag, wraz z typami complex64 i complex128 (reprezentujące odpowiednio 64-bitowe i 128-bitowe liczby zespolone). Oto krótki przewodnik:

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// Tworzenie liczb zespolonych
	a := complex(2, 3) // 2+3i
	b := complex(1, -1) // 1-1i

	// Operacje arytmetyczne
	c := a + b
	fmt.Println("Dodawanie:", c) // Wynik: Dodawanie: (3+2i)

	d := a * b
	fmt.Println("Mnożenie:", d) // Wynik: Mnożenie: (5+1i)

	// Dostęp do części rzeczywistej i urojonej
	czescRzeczywista := real(a)
	czescUrojona := imag(a)
	fmt.Printf("Część rzeczywista: %.1f, Część urojona: %.1f\n", czescRzeczywista, czescUrojona) // Wynik: Część rzeczywista: 2.0, Część urojona: 3.0

	// Sprzężenie zespolone i moduł mogą być obliczone
	sprzezenie := complex(real(a), -imag(a)) // Ręcznie
	fmt.Println("Sprzężenie liczby a:", sprzezenie) // Wynik: Sprzężenie liczby a: (2-3i)
}

Ten przykład pokrywa podstawy, ale jest znacznie więcej, co można zrobić z liczbami zespolonymi, w tym wykorzystywanie pakietu math/cmplx dla bardziej zaawansowanych operacji, tak jak znajdowanie modułu, fazy i wiele więcej.

W głębi tematu

Koncepcja liczb zespolonych sięga XVI wieku, ale szerokie rozpoznanie i rygorystyczna formalizacja nastąpiła dopiero w XIX wieku. W programowaniu komputerowym liczby zespolone są stałym elementem skomplikowanych obliczeń arytmetycznych w naukowych i inżynieryjnych kalkulacjach od wczesnych lat. Podejście Go do liczb zespolonych, poprzez uczynienie ich obywatelem pierwszej klasy z wbudowanym wsparciem i obszernym wsparciem standardowej biblioteki poprzez pakiet math/cmplx, wyróżnia się wśród języków programowania. Ta decyzja projektowa odzwierciedla nacisk Go na prostotę i wydajność.

Niemniej jednak warto zauważyć, że praca z liczbami zespolonymi w Go, choć potężna, może nie zawsze być najlepszym podejściem dla wszystkich aplikacji, szczególnie tych wymagających matematyki symbolicznej lub arytmetyki wysokiej precyzji. Języki i środowiska specjalizujące się w obliczeniach naukowych, takie jak Python z bibliotekami takimi jak NumPy i SciPy, lub oprogramowanie takie jak MATLAB, mogą oferować większą elastyczność i szerszy zakres funkcjonalności dla konkretnych zastosowań.

Mimo to, dla programowania systemowego i kontekstów, w których integracja obliczeń liczbowych zespolonych z większą, wrażliwą na wydajność aplikacją jest kluczowa, natywne wsparcie Go dla liczb zespolonych zapewnia wyjątkowo wydajną opcję.