Java комплексные числа умножения

Complex Numbers in Java

Java does not have complex numbers. Here is a toy function that provides complex number multiplication.

class T2 < /** * complex number multiplication * @param a First complex number to be multiplied * @param b Second complex number to be multiplied * @return The product of a and b. */ public double[] complexMultiply (double[] a, double[] b) < double[] prod= ; return prod; > > public class T1 < public static void main(String[] arg) < double[] c1 =; double[] c2 =; T2 x1 = new T2(); double[] m =x1.complexMultiply(c1,c2); System.out.println(m[0]); // -1.0 System.out.println(m[1]); // 0.0 > >

A Robust Complex Number Implementation

Here is a more robust, yet still simple, complex number implementation. From David Eck and Richard Palais. http://3D-XplorMath.org/j/index.html .

Note that, in the above, we used array of 2 elements to represent complex numbers. This is a functional approach. While in the code below, a more traditional OOP approach is used.

Go thru it, and see how in general complex numbers are implemented in Java. Try to write a sample code that calls this class and do a multiplication of two complex numbers.

package vmm.core; /** * A complex number, with a real and an imaginary part. (Possibley to be replaced with * a class that has better support for complex arithmetic and functions of a complex variable.) */ public class Complex < public double re, im; /** * Create a complex number initially equal to zero */ public Complex() < >/** * Create a complex number initially equal to the real number x. */ public Complex(double x) < re = x; >/** * Create a complex number initially equal to x + iy */ public Complex(double x, double y) < re = x; im = y; >/** * Create a new complex number that is initially equal to a given complex number. * @param c The complex number to be copied. If null, it is treated as zero. */ public Complex(Complex c) < copy(c); >public static final Complex ZERO_C = new Complex(0,0); public static final Complex ONE_C = new Complex(1,0); public static final Complex I_C = new Complex(0,1); /** * Returns true if obj is equal to this complex number. If obj is null or is not * of type Complex, the return value is false. */ public boolean equals(Object obj) < try < Complex c = (Complex)obj; return c.re == re && c.im == im; > catch (Exception e) < return false; > > /** * Computes the conjugate of a complex number. */ public Complex conj() < return new Complex( re, -im ); > /** * Returns the complex number (r*cos(theta)) + i*(r*sin(theta)). */ public static Complex polar(double r, double theta) < return new Complex(r*Math.cos(theta),r*Math.sin(theta)); > /** * Sets this complex number equal to a copy of a given number. * @param c The number to be copied; if null, the number is treated as zero. */ public void copy(Complex c) < if (c == null) re = im = 0; else < re = c.re; im = c.im; >> /** * Returns this + c; c must be non-null. */ public Complex plus(Complex c) < return new Complex(re + c.re, im + c.im); > /** * Returns this - c; c must be non-null. */ public Complex minus(Complex c) < return new Complex(re - c.re, im - c.im); > /** * Returns this * c; c must be non-null. */ public Complex times(Complex c) < return new Complex(re*c.re - im*c.im, re*c.im + im*c.re); > /** * Returns this / c; c must be non-null. */ public Complex dividedBy(Complex c) < double denom = c.re*c.re + c.im*c.im; if (denom == 0) return new Complex(Double.NaN,Double.NaN); else return new Complex( (re*c.re+im*c.im)/denom, (im*c.re-re*c.im)/denom); > public Complex times(double x) < return new Complex(re*x, im*x); > public Complex plus(double x) < return new Complex(re+x, im); > public Complex minus(double x) < return new Complex(re-x, im); > public Complex dividedBy(double x) < return new Complex(re/x, im/x); > /** * Returns the absolute value squared of this. * @return real part squared plus imaginary part squared */ public double abs2() < return (re*re + im*im); > /** * Returns the absolute value, "r" in polar coordinates, of this. * @return the square root of (real part squared plus imaginary part squared) */ public double r() < return Math.sqrt(re*re + im*im); > /** * Returns arg(this), the angular polar coordinate of this complex number, in the range -pi to pi. * The return value is simply Math.atan2(imaginary part, real part). */ public double theta() < return Math.atan2(im,re); > /** * Computes the complex exponential function, e^z, where z is this complex number. */ public Complex exponential() < double length = Math.exp(re); return new Complex( length*Math.cos(im), length*Math.sin(im) ); > /** * Computes the complex reciprocal function, 1/z, where z is this complex number. */ public Complex inverse() < double length = re*re+im*im; return new Complex( re/length, -im/length ); > public Complex log() < double modulus = Math.sqrt(re*re + im*im); double arg = Math.atan2(im,re); return new Complex(Math.log(modulus), arg); > /** * Computes that complex logarithm of this complex number * that is nearest to previous. * A test code is in fractals.TestAnalyticContinuation. */ public Complex logNearer(Complex previous) < Complex c = new Complex(this.log()); double h = (c.im - previous.im)/(2*Math.PI); double d = (2*Math.PI)*Math.floor(h+0.5); c.im = c.im - d; return c; > public double sinh(double x) < return (Math.exp(x) - Math.exp(-x))/2; > public double cosh(double x) < return (Math.exp(x) + Math.exp(-x))/2; > public Complex sine() < double x, y; Complex z = new Complex(0.0,0.0); x = re; y = im; z.re = Math.sin(x) * cosh(y); z.im = Math.cos(x) * sinh(y); return z; > public Complex power(double x) < double modulus = Math.sqrt(re*re + im*im); double arg = Math.atan2(im,re); double log_re = Math.log(modulus); double log_im = arg; double x_log_re = x * log_re; double x_log_im = x * log_im; double modulus_ans = Math.exp(x_log_re); return new Complex(modulus_ans*Math.cos(x_log_im), modulus_ans*Math.sin(x_log_im)); > /** * Returns a complex k-th root of this complex number. The root that is returned is * the one with the smallest positive arg. * (If k is 0, the return value is 1. If k is negative, the value is 1/integerRoot(-k).) */ public Complex integerRoot(int k) < double a,b; boolean neg = false; if (k < 0) < k = -k; neg = true; >if (k == 0) < a = 1; b = 0; >else if (k == 1) < a = re; b = im; >else < double length = r(); double angle = theta(); if (angle < 0) angle += Math.PI*2; length = Math.pow(length,1.0/k); angle = angle / k; a = length*Math.cos(angle); b = length*Math.sin(angle); > if (neg) < double denom = a*a + b*b; a = a/denom; b = -b/denom; > return new Complex(a,b); > /** * Computes that square root of this complex number * that is nearer to previous than to minus previous. * A test code is in fractals.TestAnalyticContinuation. */ public Complex squareRootNearer(Complex previous) < Complex c; c = this.integerRoot(2); if (c.re*previous.re + c.im*previous.im < 0)< c.re=-c.re; c.im=-c.im; >return new Complex(c.re, c.im); > public double[] stereographicProjection() < double rsquare,rsquarePlusOne; double [] projPoint = new double[3]; rsquare = re * re + im * im; rsquarePlusOne = rsquare + 1; projPoint[0] = (2 * re)/rsquarePlusOne; projPoint[1] = (2 * im)/rsquarePlusOne; projPoint[2] = (rsquare - 1)/rsquarePlusOne; return projPoint; > >

Java

Java Basics

Class, Inheritance

Источник

Русские Блоги

Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел с Java

Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел с Java

1. Общие сведения

Учитель организовал несколько вопросов по Java-программированию в классе, это один из них

Разработайте класс Complex для инкапсуляции следующих операций над комплексными числами:
(1) конструктор с параметрами для инициализации множественных элементов
(2) Конструктор без параметров. Конструктор параметра генерации вызывается для завершения инициализации множественных членов.
(3) Статический метод и метод экземпляра, которые реализуют сложение, вычитание двух комплексных чисел.
(4) В сложной стандартной форме: x + iy выводит это комплексное число
(5) Напишите две функции для получения действительной части комплексного числа: getReal (), getImage () и мнимую часть.

Оригинальный вопрос учителя такой же, как и выше, и он сам добавил сложение, вычитание, умножение и деление двух комплексных чисел, используя метод примера. Если вы хотите написать статический метод, то есть метод класса, добавьте статический и измените его в соответствии с соответствующими изменениями. Разница в том, что методы экземпляра могут вызывать как переменные экземпляра и методы экземпляра, так и переменные класса и методы класса. Методы класса могут вызывать только переменные класса и методы класса. Из-за времени завтра уроки будут, поэтому я покажу пример.

3. Конкретный код и объяснение

package Four; /** * @author Kun Sun * @Date： 2013.10.15 */ import java.util.Scanner; открытый класс Complex private void Complex (double real, double image) Complex (double real, double image) public double getReal() < return real; >public void setReal(double real) < this.real = real; >public double getImage() < return image; >public void setImage(double image) < this.image = image; >Complex add (Комплекс а) Complex sub (Complex a) Complex mul (Complex a) Complex div (Комплекс а) public void print () 0)< System.out.println(real + " + " + image + "i"); >else if(image < 0)< System.out.println(real + "" + image + "i"); >else < System.out.println(real); >> > 

package Four; /** * @author Kun Sun * @Date： 2013.10.15 */ public class MainClass > 

4. Снимок экрана с результатами теста

Источник

Русские Блоги

Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел с использованием Java (улучшено в первый раз)

Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел с использованием Java (улучшено в первый раз)

1. Общие сведения

Чтобы ускорить последние два дня, я быстро понял задание, назначенное учителем java, и написал блог на csdn для записи процесса обучения. Первоначальная ссылка на блог былаhttp://blog.csdn.net/u010043538/article/details/12765527, Но вскоре самоотверженные пользователи сети указали на одну из очевидных ошибок: они не рассмотрели случай, когда делитель равен 0. Хотя ява новичок, но неправильно это неправильно, нет никаких причин. Когда я напишу домашнее задание моего учителя в будущем, я сделаю все возможное, чтобы отразить содержание, которое я выучил сам, вместо того, чтобы писать код с учителем. Исходя из этого, проблема решается максимально быстро.

Это улучшение исправляет ошибку: случай, когда делитель равен 0, не рассматривается. И внести определенную степень улучшения в инкапсуляцию программы.

2. Конкретный код (с комментариями)

package Four; /** * @author Kun Sun * @Date： 2013.10.17 */ открытый класс Complex public Complex() < // TODO Auto-generated constructor stub >public double getReal() < return real; >public void setReal(double real) < this.real = real; >public double getImage() < return image; >public void setImage(double image) < this.image = image; >Complex add (Комплекс а) Complex sub (Complex a) Complex mul (Complex a) Complex div (Комплекс а) public void print () 0)< System.out.println(real + " + " + image + "i"); >else if(image < 0)< System.out.println(real + "" + image + "i"); >else < System.out.println(real); >> // Инкапсулируем конкретные операции, в основном для преобразования ввода и вывода public static void talk(String data1_1,String data1_2,String data2_1,String data2_2,String operation) < // Следующее утверждение - преобразование формата double dat1_1 = Double.parseDouble (data1_1); // преобразовать вещественную часть строки в double double dat1_2 = Double.parseDouble (data1_2.substring (0, data1_2.length () -1)); // преобразовать мнимую часть строкового типа с удаленным «i» в двойной тип double dat2_1 = Double.parseDouble (data2_1); // преобразовать вещественную часть строки в double double dat2_2 = Double.parseDouble (data2_2.substring (0, data2_2.length () -1)); // Преобразовать мнимую часть строки с удаленным «i» в double Complex num1 = new Complex(dat1_1,dat1_2); Complex num2 = new Complex(dat2_1,dat2_2); Complex result; int a,b; if (operation.equals ("+")) if (operation.equals ("-")) if (operation.equals ("*")) if (operation.equals ("/")) else < System.out.println («Произошла ошибка операции, делитель не может быть 0 в операции делителя, введите его снова!»); >> > > 

package Four; import java.util.Scanner; /** * @author Kun Sun * @Date： 2013.10.17 */ public class MainClass > 

Источник