Numpy kompleksinis skaičius

Numpy Kompleksinis Skaicius



Žinome, kad kompleksiniai skaičiai yra tie, kurie vaizduojami įprastine a+bi, kur „a“ visada yra tikrasis skaičius; „b“ taip pat yra tikrasis skaičius, bet „i“ yra įsivaizduojamas komponentas. Dar vienas dalykas, kurį žinome, yra „i^2 = -1“, nes nė vienas tikrasis skaičius negali patenkinti šios lygties, kurią mes vadiname „I“ įsivaizduojama dalimi. Numpy palaiko tiek realius, tiek įsivaizduojamus skaičius. NumPy įsivaizduojami skaičiai žymimi „j“. Yra įvairių būdų, kaip sukurti ir valdyti masyvus su kompleksiniais skaičiais, pvz., np.complex(), np.range(), np.array() ir kt.

Sintaksė

Masyvo, kuriame yra kompleksinių skaičių, kūrimo sintaksė yra tokia:

1 būdas:

1j * np. aranžuoti ( dydis )

Sintaksė, pateikta aukščiau 1j, yra įsivaizduojama dalis, o tai reiškia, kad kuriame kompleksinių skaičių masyvą, kur np.arrang yra funkcija, kurią teikia NumPy, kad būtų sukurtas nurodyto diapazono masyvas. Dydis, nurodantis masyvo dydį, perduodamas funkcijai.







2 būdas:

pvz. masyvas ( [ Re+Re*Im , Re+Re*Im , ] )

Šioje sintaksėje np.arrray yra funkcija, leidžianti sukurti masyvą, bet negalime jam perduoti diapazono. Mes tiesiog perduodame reikšmes jam „n“ kartų. Funkcijoje perdavėme „Re“, kuris nurodo tikrus skaičius, pridedant juos prie „Im“ įsivaizduojamo skaičiaus, pakartotinio tikrojo skaičiaus. Menamas reikšmes galime perduoti n kartų.



01 pavyzdys:

Kaip žinome, „NumPy“ taip pat palaiko kompleksinius skaičius ir siūlo daugybę metodų, skirtų kompleksiniams skaičiams įgyvendinti ir manipuliuoti. Toliau pateiktame pavyzdyje įgyvendinsime du būdus, kaip sukurti masyvus su kompleksiniais skaičiais. Norėdami įgyvendinti NumPy funkcijas, pirmiausia importuokime NumPy biblioteką kaip np. Tada inicijuosime masyvą pavadinimu „masyvas_a“, kuriam priskirsime funkciją np.arange(), kurioje bus kompleksiniai skaičiai. Ir masyvo diapazonas bus „8“. Kitoje eilutėje sukūrėme kitą masyvą pavadinimu „masyvas_b“, kuriam perdavėme kompleksinių skaičių masyvą, tiesiogiai jam perduodant kompleksines reikšmes. Galų gale mes išspausdinome sudėtingą masyvą, kurį sukūrėme naudodami abu metodus.



importuoti nelygus kaip pvz.

masyvas_a = 1j * np. aranžuoti ( 8 )

masyvas_b = pvz. masyvas ( [ du +1d , 3 +4j , 5 +2j , 1 +6j ] )

spausdinti ( 'Sudėtingas masyvas naudojant arange() funkciją' , masyvas_a )

spausdinti ( 'sudėtingas masyvas naudojant np.array() funkciją' , masyvas_b )





Kaip parodyta toliau pateiktame fragmente, tai yra mūsų įvykdyto kodo rezultatas. Matome, kad sukūrėme du masyvus, kurių kompleksinių skaičių diapazonas yra nuo 0j iki 7j. Kitame mes perėjome atsitiktinį 4 dydžio kompleksinių skaičių diapazoną.



3 būdas:

pvz. kompleksas ( Re+Re*Im )

Aukščiau pateiktoje sintaksėje np.complex() yra integruota klasė, kurią teikia Python paketas NumPy, leidžiantis saugoti sudėtingas reikšmes.

02 pavyzdys:

Kitas būdas sukurti sudėtingą „NumPy“ masyvą yra „NumPy“ komplekso () klasės naudojimas. Sudėtinga klasė () naudojama kompleksiniams skaičiams saugoti ir grąžina sudėtingą objektą, kurį galime naudoti kelis kartus viename kode. Dabar, įgyvendindami komplekso () klasę, pirmiausia importuosime savo paketą Numpy. Tada inicijuosime masyvą, kuriam perdavėme sudėtingą klasę, kuri naudoja žvaigždutę „*“, kad perduotų kompleksinės () klasės objektą, kuriam perdavėme „3+1j“. Naudodami funkciją arrange() sukūrėme 5 dydžio masyvą. Galiausiai tiesiog parodėme kodo išvestį, kuriame sukūrėme sudėtingą masyvą naudodami complex() klasę.

importuoti nelygus kaip pvz.

masyvas = pvz. kompleksas ( 3 +1d ) *pvz. aranžuoti ( 5 )

spausdinti ( 'sudėtingas masyvas naudojant np.complex() klasę' , masyvas )

Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, sukūrėme kompleksinių skaičių masyvą. Tačiau dar vienas dalykas, kurį galime pastebėti paveiksle, yra tai, kad pastovioji reikšmė nevykdoma iš eilės, nes mes perdavėme '3+1j' į kompleksinę () klasę, o tai reiškia, kad skaičius trys bus pridėtas prie kiekvienos kitos pastovios vertės.

4 būdas:

pvz. vieni ( figūra , dtipas = Nė vienas , įsakymas = 'C' , * , Kaip = Nė vienas )

Šiuo metodu np.ones() nurodome kompleksinių skaičių masyvą, naudodami parametrą dtype NumPy masyve. Np.ones() naudojamas norint grąžinti naują masyvą, kuriame yra 1. Funkcijai np.ones() perdavėme keturis parametrus 'shape', kurie naudojami masyvo formai apibrėžti, nesvarbu, ar ji yra '2', '3' ar kita. „dtype“ yra duomenų tipas. Mūsų atveju naudosime sudėtingą duomenų tipą. „Tvarka“ apibrėžia, ar masyvas yra vienmatis, dvimatis ar daugiamatis.

03 pavyzdys:

Įdiegkime ones() metodą, kad geriau suprastume, kaip jis veikia naudojant kompleksinius skaičius. Norėdami įgyvendinti šį metodą, pirmiausia importuosime „Python“ pateiktus „NumPy“ paketus. Toliau sukursime masyvą, kuriam perduosime np.ones() funkciją, kuriai perdavėme du parametrus. Pirmasis yra „4“, o tai reiškia, kad masyvo dydis bus 4, o antrasis yra „dtype“, kuris yra sudėtingas. Tai reiškia, kad mes sukursime duomenų tipo kompleksinių skaičių masyvą. Funkcijos one() padauginimas iš reikšmės '2' reiškia, kad mūsų tikrasis skaičius bus '2'. Galų gale mes atspausdinome masyvą, kurį sukūrėme naudodami spausdinimo teiginį.

importuoti nelygus kaip pvz.

masyvas = pvz. vieni ( 4 , dtipas = kompleksas ) * du

spausdinti ( 'sudėtingas masyvas naudojant np.ones() funkciją' , masyvas )

Kaip parodyta toliau, mūsų kodo išvestis sėkmingai vykdoma, kai turime vienmatį masyvą, kuriame yra 4 kompleksinės reikšmės su realiuoju skaičiumi 2.

04 pavyzdys:

Dabar įgyvendinkime kitą pavyzdį, kuriame sukursime kompleksinių skaičių masyvą ir atspausdinsime įsivaizduojamą ir realią kompleksinių skaičių dalis. Pirmiausia importuosime „NumPy“ biblioteką, tada sukursime masyvą, kuriam perdavėme „6“ kompleksines reikšmes į masyvą, pavadintą „masyvas“, kuris yra „56+0j, 27+0j, 68+0j, 49+0j, 120+0j“. , 4+0j“. Kitoje eilutėje mes tiesiog atspausdinome masyvą. Dabar spausdiname įsivaizduojamas ir realias sudėtingo masyvo vertes.

Numpy suteikia integruotą funkciją abiem toliau parodytoms operacijoms. Pirmasis, kuris gauna įsivaizduojamą dalį, yra „masyvo_pavadinimas.imag“, kur reikšmė prieš tašką yra masyvas, iš kurio turime gauti įsivaizduojamą dalį. Antrasis, norintis gauti tikrąją dalį, yra „masyvo_pavadinimas.realus“. Mūsų atveju masyvo pavadinimas yra „masyvas“, todėl mes perdavėme spausdinimo teiginį, masyvo pavadinimą ir raktinį žodį, kad gautume abu elementus.

importuoti nelygus kaip pvz.

masyvas = pvz. masyvas ( [ 56 .+ 0 . j , 27 .+ 0 . j , 68 .+ 0 . j , 49 .+ 0 . j , 120 .+ 0 . j , 3 + 4 . j ] )

spausdinti ( 'Original masyvas:x' , masyvas )

spausdinti ( 'Tikroji masyvo dalis:' )

spausdinti ( masyvas . tikras )

spausdinti ( 'Įsivaizduojama masyvo dalis:' )

spausdinti ( masyvas . vaizd )

Kaip parodyta toliau pateiktame fragmente, išvestis, kurioje sėkmingai vykdoma įsivaizduojama ir tikroji sudėtingo masyvo dalis. Kur tikrosios dalys yra „56“, „27“, „68“, „120“ ir „3“. O įsivaizduojamos dalys yra „0“.

Išvada

Šiame straipsnyje trumpai aptarėme kompleksinius skaičius ir tai, kaip galime sukurti sudėtingus masyvus naudodami įtaisytąsias NumPy funkcijas. Aprašėme kelias funkcijas, kurios leidžia mums sukurti sudėtingus masyvus, įgyvendinant kelis pavyzdžius, kad geriau suprastume.