浅谈Python 中的复数问题

前言

复习试题时，发现一道复数问题

问题

关于 Python 的复数类型，以下选项中描述错误的是

A复数的虚数部分通过后缀“J”或者“j”来表示

B对于复数 z，可以用 z.real 获得它的实数部分

C对于复数 z，可以用 z.imag 获得它的实数部分

D复数类型表示数学中的复数

正确答案： C

首先我们来明确一下什么是复数： 复数在数学上面的定义是由实数部分和虚数部分所组成的数,形如a+bj .

其中a、b为实数,j为“虚数单位”,j 的平方等于-1.a、b分别叫做复数a+bj的实部和虚部。

下面让我们在Python中定义一个复数：real + imag(虚部的单位可以是j或者J)

a = 6 + 0.6j

# 输出这个复数a

print(a)

# 获取实部

print(a.real)

# 获取虚部

print(a.imag)

# 获取该复数的共轭复数

print(a.conjugate())

# 让我们通过complex函数来定义一个复数

a = complex(1, 2)

b = complex(1)

c = complex("1")

d = complex("1+2j")

# 运行结果

补充：Python 复数及运算类型问题

在做题的时候遇到了这样的问题：

按照数学上的知识，我们通常会认为实部是1.23e+4，也就是12300；虚部是9.87e+6，也就是9870000。

但是程序运行结果却不是这样：

为什么和我们想象的不一样呢，这里面涉及到两个问题：

1、实部虚部问题

2、结果类型问题

再来看一些例子：

通过上述例子可以看出，如果我们使用<复数>.<imag>的方式来获取虚部，那么计算机就会将这个复数的实部和虚部相加，并且以浮点数的类型返回。而如果要获取我们通常理解意义上的虚部，则要将这个复数赋给一个变量，通过<变量>.<imag>的方式获取，就能得到“a + bi”模式的虚部。

实部的获取相对容易理解，不是紧跟 j 的就是实部，同样以浮点数的类型返回。

另一个问题就是运算类型的问题，Python中有三种数据类型：整数、浮点数、复数。这三种类型数据混合参与运算时，结果的类型采用“最宽范围”的类型，复数类型范围最宽，整数最窄。

在上述例子中，复数的实部、虚部不会是复数类型，则以次于复数类型的浮点数类型返回。

再列出一些运算的例子：

当然，如果类型保持一致，则以同样类型返回运算结果（类型一致也就是最宽的类型就是他本身的类型）

上述是我通过实验总结出来的，没有查找权威参考资料，若有不正确的地方希望指正。

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