Haskell:
处理复数
如何操作:
Haskell通过Data.Complex
模块来处理复数。这里是一个快速指南:
import Data.Complex
-- 定义两个复数
let z1 = 3 :+ 4 -- 即 3 + 4i
let z2 = 5 :+ (-2) -- 5 - 2i
-- 算术操作
let sum = z1 + z2 -- 8 :+ 2
let difference = z1 - z2 -- -2 :+ 6
let product = z1 * z2 -- 23 :+ 14
let quotient = z1 / z2 -- 0.20689655172413793 :+ 0.9655172413793104
-- 复共轭
let conjugateZ1 = conjugate z1 -- 3 :+ (-4)
-- 幅度和相位
let magnitudeZ1 = magnitude z1 -- 5.0
let phaseZ1 = phase z1 -- 0.9272952180016122
-- 极坐标到直角坐标转换,反之亦然
let z1Polar = polar z1 -- (5.0,0.9272952180016122)
let fromPolar = mkPolar 5.0 0.9272952180016122 -- 与z1相同
在GHCi中加载上述代码后的示例输出可能是:
*Main> sum
8.0 :+ 2.0
*Main> product
23.0 :+ 14.0
*Main> magnitudeZ1
5.0
深入探索
复数可以追溯到16世纪,但直到 much later 广泛接受。Haskell和许多其他语言一样,为复数算术提供了原生支持,使得无需实现底层数学就可以轻松地使用这些数字。
替代方案包括构建自定义的复数类型或使用特定域的库,如用于3D图形的四元数。但对于大多数用例而言,Haskell的Data.Complex
已经足够。
在底层,Data.Complex
只是一种将两个Float
或Double
值配对的数据类型,分别代表实部和虚部。这是在Haskell平台上使用复数的一种简单且有效的方式。
参见
请查看这些资源以了解更多关于Haskell中复数的信息:
- 官方Haskell
Data.Complex
文档:Hackage Data.Complex - 更深入地了解Haskell的数字类型:Learn You a Haskell for Great Good!
- 探索Haskell中的快速傅立叶变换算法:Haskell FFT库