資料結構
網路
關係資料庫管理系統 (RDBMS)
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
服裝設計
法學提取NumPy複數陣列的實部和虛部
在Python中，我們可以分別使用陣列的real和imag屬性來提取NumPy複數陣列的實部和虛部。NumPy是一個用於複雜計算的Python庫，也支援複數。在本文中，我們將瞭解如何分別提取複數的實部和虛部。
理解NumPy中的複數
在NumPy中，我們使用complex資料型別將複數表示為實部和虛部的組合。我們可以使用complex()函式在NumPy中建立複數。
示例
在下面的示例中，我們透過兩種方式建立複數——使用complex函式和使用array() NumPy函式。complex函式建立一個單個複數，而array()函式建立一個複數列表。
import numpy as np # create a complex number z = complex(3, 4) print(z) # create an array of complex numbers a = np.array([complex(2, 3), complex(4, 5), complex(6, 7)]) print(a)
輸出
(3+4j) [2.+3.j 4.+5.j 6.+7.j]
提取複數的實部和虛部
為了提取複數的實部和虛部，我們將在下面的示例中使用NumPy的real和imag屬性、newaxis()方法以及numpy.real()和numpy.imag()函式。
方法1：使用NumPy的real和imag屬性
NumPy陣列的real和imag屬性分別用於提取陣列的實部和虛部。
演算法
以下是使用real和imag屬性提取NumPy複數陣列的實部和虛部的演算法：
定義一個NumPy複數陣列。
使用real屬性提取陣列中複數的實部。
使用imag屬性提取陣列中複數的虛部。
根據需要分別處理複數的實部和虛部。
根據需要組合處理後的實部和虛部。
語法
# extracting the real and imaginary parts of an array of complex numbers real_part = my_complex_array.real imag_part = my_complex_array.imag
這裡，my_complex_array是一個NumPy複數陣列，real_part和imag_part分別是包含my_complex_array中複數的實部和虛部的陣列。
示例
在下面的示例中，我們使用NumPy的array()函式建立一個複數列表，然後分別使用real和imag屬性提取每個複數的實部和虛部。然後，使用print()函式列印生成的實部和虛部。
import numpy as np
# create an array of complex numbers
a = np.array([complex(2, 3), complex(4, 5), complex(6, 7)])
# extract the real and imaginary parts
real_part = a.real
imag_part = a.imag
print("Original Array: ", a)
print("Real Part: ", real_part)
print("Imaginary Part: ", imag_part)
輸出
Original Array: [2.+3.j 4.+5.j 6.+7.j] Real Part: [2. 4. 6.] Imaginary Part: [3. 5. 7.]
方法2：使用newaxis()方法
newaxis()方法允許我們向NumPy陣列新增一個額外維度。當應用於複數陣列時，我們可以使用它將實部和虛部分離到不同的維度。
演算法
定義一個NumPy複數陣列。
使用newaxis()向陣列新增一個額外維度。
使用real屬性提取陣列中複數的實部。
使用imag屬性提取陣列中複數的虛部。
根據需要分別處理複數的實部和虛部。
根據需要組合處理後的實部和虛部。
語法
import numpy as np # assume my_array is a NumPy array of any shape my_array_with_new_dim = my_array[:, np.newaxis]
這裡，newaxis()方法用於向原始my_array新增一個額外維度。冒號(:)指定應保留原始陣列中的所有行，而np.newaxis用於在陣列末尾新增一個新維度。生成的my_array_with_new_dim將比my_array多一個維度。
示例
在下面的示例中，我們首先建立一個複數陣列a。然後，我們使用newaxis()向陣列新增一個額外維度，然後我們可以使用它將實部和虛部分離到不同的維度。然後，使用print()函式列印生成的實部和虛部。
import numpy as np
# create an array of complex numbers
a = np.array([2 + 3j, 4 + 5j, 6 + 7j])
# separate the real and imaginary parts
real_part = a[:, np.newaxis].real
imag_part = a[:, np.newaxis].imag
# print the results
print("Original Array: ", a)
print("Real Part: ", real_part)
print("Imaginary Part: ", imag_part)
輸出
Original Array: [2.+3.j 4.+5.j 6.+7.j] Real Part: [[2.] [4.] [6.]] Imaginary Part: [[3.] [5.] [7.]]
方法3：使用numpy.real()和numpy.imag()函式
numpy.real()和numpy.imag()函式也可以用於提取複數陣列的實部和虛部。這些函式以NumPy複數陣列作為輸入，並分別返回包含實部和虛部的單獨陣列。
演算法
定義一個NumPy複數陣列。
使用numpy.real()函式提取陣列中複數的實部。
使用numpy.imag()函式提取陣列中複數的虛部。
根據需要分別處理複數的實部和虛部。
根據需要組合處理後的實部和虛部。
import numpy as np # assume my_complex_array is a NumPy array of complex numbers real_part = np.real(my_complex_array) imag_part = np.imag(my_complex_array)
這裡，numpy.real()函式用於提取my_complex_array中複數的實部，numpy.imag()函式用於提取my_complex_array中複數的虛部。生成的real_part和imag_part陣列將分別只包含原始複數的實部和虛部。
示例
在下面的示例中，我們建立一個複數陣列a，並使用numpy.real()和numpy.imag()函式分別提取實部和虛部。然後，使用print()函式列印生成的實部和虛部。
import numpy as np
# create an array of complex numbers
a = np.array([2 + 3j, 4 + 5j, 6 + 7j])
# separate the real and imaginary parts
real_part = np.real(a)
imag_part = np.imag(a)
# print the results
print("Original Array: ", a)
print("Real Part: ", real_part)
print("Imaginary Part: ", imag_part)
輸出
Original Array: [2.+3.j 4.+5.j 6.+7.j] Real Part: [2. 4. 6.] Imaginary Part: [3. 5. 7.]
結論
在本文中，我們討論瞭如何分別使用real和imag屬性提取NumPy複數陣列的實部和虛部。透過使用這些屬性，我們可以分別處理複數的實部和虛部，這在各種科學和工程應用中非常有用。
4K+ 次瀏覽
