Komplexe Zahlen in C++

Muhammad Adil 11 Dezember 2023
  1. Bibliothek für komplexe Zahlen in C++
  2. Komplexe Funktionen in C++
  3. Verwenden Sie die Bibliothek für komplexe Zahlen in C++
Komplexe Zahlen in C++

Die imaginäre Zahl "i", die mit dem Kleinbuchstaben "i" (oder manchmal mit dem Symbol √-1) bezeichnet wird, ist eine mathematische Konstante, die als Quadratwurzel einer negativen Eins definiert ist.

Die imaginäre Zahl "i" wird im C++-Code verwendet, um komplexe Zahlen darzustellen. Komplexe Zahlen bestehen aus zwei Teilen, einem Realteil und einem Imaginärteil, und werden in der Form a+bi geschrieben, wobei a der Realteil und b der Imaginärteil ist.

In diesem Beitrag gehen wir auf die Grundlagen der Verwendung komplexer Zahlen in C++ ein.

Bibliothek für komplexe Zahlen in C++

Diese Bibliothek ist eine Sammlung von Klassen und Funktionen für komplexe Zahlen für C++. Es bietet die folgenden Funktionen:

  • Komplexe Zahlen mit beliebiger Genauigkeit.
  • Komplexe Zahlen mit beliebiger Genauigkeit und in Polarform.
  • Rechenoperationen mit komplexen Zahlen (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division).
  • Komplexe Zahlenkonvertierung zwischen polaren und rechteckigen Formen.
  • Komplexe Zahleninversion (Ermitteln des Realteils einer komplexen Zahl).
  • Realteilextraktion aus einer komplexen Zahl.

Komplexe Funktionen in C++

Komplexe Funktionen in C++ sind eine Reihe von Funktionen, die mathematische Operationen mit komplexen Zahlen ausführen. Sie können zur Lösung komplexer Probleme und Gleichungen verwendet werden.

Darüber hinaus sind komplexe Funktionen in C++ nicht nur die komplexeren Versionen der einfachen Funktionen. Sie unterscheiden sich von ihren Gegenstücken darin, dass sie eine variable Anzahl von Argumenten akzeptieren und einen Wert mit einer variablen Anzahl von Komponenten zurückgeben können.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Funktionen nicht Teil der Standard-C++-Bibliothek sind, sondern normalerweise als Erweiterungsbibliothek implementiert werden.

Lassen Sie uns einige der komplexen C++-Funktionen im Detail besprechen.

  • Die Funktion sqrt() wird verwendet, um die Quadratwurzel einer Zahl zu berechnen.
  • Die Funktion abs() wird verwendet, um den absoluten Wert einer Zahl zu finden.
  • Die Funktion norm() berechnet den Betrag eines Vektors.
  • Die Funktionen polar() berechnen den Betrag eines Vektors in Polarkoordinaten.
  • Die Funktionen proj() projizieren einen Punkt auf eine durch zwei Punkte definierte Ebene.
  • Die Funktion arg(x,y) gibt den Winkel von einem Punkt zum anderen zurück.

Verwenden Sie die Bibliothek für komplexe Zahlen in C++

Lassen Sie uns besprechen, wie Sie die Complex Numbers-Bibliothek in C++ verwenden.

  • Header-Dateien einschließen und einen Namespace deklarieren.
  • Erstellen Sie ein Objekt vom Typ Komplexe Zahl, das zwei Skalarwerte enthält, einen für den reellen und einen für den imaginären Teil.
  • Implementieren Sie Funktionen, die arithmetische Operationen mit komplexen Zahlen ausführen, wie z. B. Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division und Modulus.
  • Rufen Sie die in Schritt 3 definierten Funktionen auf, um mit komplexen Zahlen zu arbeiten.

Beispielcode:

#include <complex>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  complex<double> demo(3.0, 6.0);
  cout << "Real Number" << real(demo) << endl;
  cout << "Imaginary Number " << imag(demo) << endl;
  return 0;
}

Ausgabe:

Real Number3
Imaginary Number 6

Klicken Sie hier, um die Live-Demonstration des obigen Codes zu überprüfen.

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Muhammad Adil is a seasoned programmer and writer who has experience in various fields. He has been programming for over 5 years and have always loved the thrill of solving complex problems. He has skilled in PHP, Python, C++, Java, JavaScript, Ruby on Rails, AngularJS, ReactJS, HTML5 and CSS3. He enjoys putting his experience and knowledge into words.

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