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FloatDouble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: