Das Python math-Modul bietet viele mathematische Operationsfunktionen für Gleitkommazahlen.

Das Python cmath-Modul enthält einige Funktionen für Operationen mit komplexen Zahlen.

Die Funktionen des cmath-Moduls sind im Wesentlichen dieselben wie die des math-Moduls. Der Unterschied besteht darin, dass das cmath-Modul komplexe Zahlen verarbeitet, während das math-Modul reelle Zahlen verarbeitet.

Um die math- oder cmath-Funktionen zu verwenden, müssen Sie sie zuerst importieren:

import math

Inhalt des math-Pakets anzeigen:

>>> import math
>>> dir(math)
['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']
>>>

Erklärung der einzelnen Funktionen:

Python-Unterstützung für komplexe Zahlen und Anwendung des cmath-Moduls

Python bietet Unterstützung für Operationen mit komplexen Zahlen. Der Ausdruck einer komplexen Zahl in Python ist C==c.real+c.imag*j, eine komplexe Zahl C besteht aus ihrem Realteil und ihrem Imaginärteil.

Für komplexe Zahlen unterstützt Python die Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division und bietet außerdem das cmath-Modul, um andere komplexe Operationen zu unterstützen. Das cmath-Modul entspricht dem math-Modul in Python; math bietet Unterstützung für reelle Zahlen. Hier diskutieren wir hauptsächlich die Verwendung mehrerer Funktionen im cmath-Modul.

Inhalt des cmath-Pakets anzeigen:

>>> import cmath
>>> dir(cmath)
['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'inf', 'infj', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'nan', 'nanj', 'phase', 'pi', 'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau']
>>>

1. Umrechnung zwischen Polar- und kartesischer Koordinatendarstellung.

C==c.real+c.imag*jDie Darstellungsmethode für komplexe Zahlen ist die kartesische Darstellung. Die polar()-Methode und die rect()-Methode im cmath-Modul können zwischen der Polardarstellung und der kartesischen Darstellung komplexer Zahlen umrechnen. Beispiel:

>>> import cmath
>>> Z=1+2j
>>> print cmath.polar(Z)
(2.23606797749979, 1.1071487177940904)
>>> a,b=cmath.polar(Z)
>>> print cmath.rect(a,b)
(1+2j)
>>>

Die polar-Funktion berechnet eine eingegebene komplexe Zahl in kartesischer Form und gibt ein Tupel mit zwei Elementen aus. Der erste Wert ist der Betrag von Z, und der zweite ist der Phasenwert. Die rect()-Funktion berechnet den eingegebenen Betrag und Phasenwert und gibt die kartesische Darstellung aus.

Wenn Sie den Phasenwert einer komplexen Zahl separat bestimmen müssen, können Sie die Funktion cmath.phrase(x) aufrufen, die den Phasenwert zurückgibt.

2. Exponential- und Logarithmusfunktionen komplexer Zahlen

Die Exponentialfunktion für komplexe Zahlen ist cmath.exp(x), sie dient zur Auswertung des Ausdrucks e^x.

cmath.log(x[,base])Wird verwendet, um den Logarithmus von x zur Basis Base zu ermitteln.

cmath.log10(x)Wird verwendet, um den Logarithmus von x zur Basis 10 zu ermitteln.

cmath.sqrt(x)Wird verwendet, um die Quadratwurzel von x zu ermitteln.

3. Trigonometrische Funktionsgleichungen komplexer Zahlen

Enthält alle Berechnungen trigonometrischer Funktionen.acos(x) asin(x) atan(x) sin(x) cos(x) tan(x)。

4. Bestimmung des Parametertyps

cmath.isinf(x)Gibt true zurück, wenn der Realteil oder der Imaginärteil von x unendlich ist.

cmath.isnan(x)Gibt true zurück, wenn der Realteil oder der Imaginärteil von x keine Zahl ist.

5. Konstantenunterstützung

cmat.piGleitkommawert, der den Wert von pi darstellt.

cmat.eGleitkommawert, der die Basis des natürlichen Logarithmus darstellt.