python复变函数运算 python复数函数
python基本运算包括
Python 的基本运算有 +(加)-(减)*(乘)/(除)//(整除)%(求余)
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Python 运算符的用法非常符合我们日常的习惯,在此不赘述,以下主要举一些例子加深印象以及列出几个注意点:
1.Python 在整数和浮点数运算时,自动将整数隐式转换成浮点数
2.在除法时,将结果作为浮点数保留(至少小数点后1位)
3.幂乘用两个星号表示
如
2**3
8
2-1
1
4.除后取整运算符//
15//2
7
5.除后取余%
4%3
0.3333333333333333(小数点后最多16位)
6.还可以原地修改运算符
+= -= *= %= /=
x*=3
x=x*3
7.还可以用于修改字符串
8.在Python中 整数是一种不可变类型,创建后值不能改变,不能自增自减如x++
9.值与操作符间可以添加任意多个空格
python sympy 求表达式的值
Sympy是python中非常强大的符号运算库,可以以书写习惯表示数学表达式。下面介绍用Sympy求方程数值解的方法。
下面代码全部在
from sympy import *
init_printing(use_unicode=True) # 按书写习惯输出
下运行。
数学表达式的输入
首先声明符号:
x = symbols('x')
即计算机中的变量x代表数学表达式中的x。在后文输出中所有的x会显示为x。如果x=symbols('x0'),则输入的方程中所有x将在输出中以x0表示。
如果需要希腊字母
l, r = symbol('lambda rho')
l, r将分别以λ,ρ表示。可以在一个表达式中同时声明多个符号。
或者使用var()声明:
var('x')
与上面等效。
声明表达式:
f = (5/x)*(exp(x)-1)-exp(x)
此时若输出f可以看到书写习惯的表达式。由于表达式在markdown下显示不正常,在此不放置示例。注意f的类型是class 'sympy.core.add.Add'
求f(x)=0数值解
因为有的函数零点不止一个,因此在Sympy中解的输出为一个list。使用solve(表达式,自变量符号)可以解析地解方程:
s, = solve(f, x)
这里根据上面f的赋值,得到s为
LambertW(-5e**-5)+5
其中用了特殊函数表达。
我们需要求这个结果的数值近似,则输出
s.evalf()
得到输出
4.96511423174428
就是方程f(x)=0的数值解。
求给定自变量x值时函数f(x)的值 | 将表达式转化为函数
f.evalf(subs = {x:4.96})
得到f(4.96)的数值
0.141885450782171
如果需要以计算机函数的形式定义函数f(x),则可以使用lambdify()进行转化:
f_func = lambdify(x, f)
之后可以调用
f_func(4.96)
输出
0.141885450782
利用这个方法可以测试方程的数值算法,如使用sympy接口写牛顿法等。
Python语法小记忆
Python 中的字符串还支持转义字符。所谓转义字符是指使用反斜杠“\”对一些特殊字符进行转义。
转义字符说明
\ 续行符
\n 换行符
\0 空
\t 水平制表符,用于横向跳到下一制表位
\'' 双引号
\' 单引号
\\ 一个反斜杠
\f 换页
\0dd 八进制数,dd 代表字符,如\012 代表换行
\xhh 十六进制数,hh 代表字符,如\x0a 代表换行
在Python 中,提供了如下表所示的函数进行数据类型的转换。
函数作用
int(x) 将x 转换成整数类型
float(x) 将x 转换成浮点数类型
complex(real [,imag]) 创建一个复数
str(x) 将x 转换为字符串
repr(x) 将x 转换为表达式字符串
eval(str) 计算在字符串中的有效Python 表达式,并返回一个对象
chr(x) 将整数x 转换为一个字符
ord(x) 将一个字符x 转换为它对应的整数值
hex(x) 将一个整数x 转换为一个十六进制字符串
oct(x) 将一个整数x 转换为一个八进制的字符串
赋值运算符主要用来为变量等赋值。使用时,可以直接把基本赋值运算符“=”右边的值赋给左边的变量,也可以进行某些运算后再赋值给左边的变量。在Python 中常用的赋值。
运算符如下表所示。
运算符说明举例展开形式
= 简单的赋值运算x=y x=y
+= 加赋值x+=y x=x+y
-= 减赋值x-=y x=x-y
*= 乘赋值x*=y x=x*y
/= 除赋值x/=y x=x/y
%= 取余数赋值x%=y x=x%y
**= 幂赋值x**=y x=x**y
//= 取整除赋值x//=y x=x//y
比较运算符,也称关系运算符,用于对变量或表达式的结果进行大小、真假等比较,如果比较结果为真,则返回True,如果为假,则返回False。比较运算符通常用在条件语句中作为判断的依据。Python 中的比较运算符如下表所示。
运算符作用举例结果
大于'a' 'b' False
小于156 456 True
== 等于'c' == 'c' True
!= 不等于'y' != 't' True
= 大于或等于479 = 426 True
= 小于或等于62.45 = 45.5 False
逻辑运算符是对真和假两种布尔值进行运算,运算后的结果仍是一个布尔值,Python中的逻辑运算符主要包括and(逻辑与)、or(逻辑或)、not(逻辑非)。
运算符含义用法结合方向
and 逻辑与op1 and op2 从左到右
or 逻辑或op1 or op2 从左到右
not 逻辑非not op 从右到左
所谓运算符的优先级,是指在应用中哪一个运算符先计算,哪一个后计算,与数学的四则运算应遵循的“先乘除,后加减”是一个道理。
下表按从高到低的顺序列出了运算符的优先级。同一行中的运算符具有相同优先级,此时它们的结合方向决定求值顺序。
运算符说明
** 幂
~、+、- 取反、正号和负号
*、/、%、// 算术运算符
+、- 算术运算符
、 位运算符中的左移和右移
位运算符中的位与
^ 位运算符中的位异或
| 位运算符中的位或
、=、、=、!=、== 比较运算符
在Python 中,使用内置函数input()可以接收用户的键盘输入。input()函数的基本用法如下:
variable = input("提示文字")
其中,variable 为保存输入结果的变量,双引号内的文字用于提示要输入的内容。
默认的情况下,在Python中,使用内置的print()函数可以将结果输出到IDLE或者标准控制台上。其基本语法格式如下:
Print(输出内容)
其中,输出内容可以是数字和字符串(字符串需要使用引号括起来),此类内容将直接
输出,也可以是包含运算符的表达式,此类内容将计算结果输出。
Python其实很简单 第六章 基本运算
Python中将算式称为表达式。数学上算式是用数学语言、数学符号来表达某种关系、某种运算、某种性质的,同样的,在Python中,表达式也是用运算符将各种数据类型的数据连接起来。
数据的类型在前面已经介绍过了,下面介绍一些最常用到的运算符。
6.1算术运算
算术运算符是用于处理四则运算的运算符,常用的算术运算符如下表所示。
算术表达式就是用算术运算符将各种类型的数据连接起来,算术运算的规则和数学中一致。除了数学中用到的四则运算符“ 、-、*、/ ”外,要特别注意“取模(%)”、“幂(**)”、“整除(//)”的用法。
6.2给变量赋值
最常用的赋值运算符是“=”,“a=b”的意思就是将值b赋值给变量a。
Python中还一些带有运算功能的赋值方法,含义为“先计算,后赋值”如:
以下假设变量:a=10,b=20
“+=”,读作“加赋值”,如a+=b,相当于a=a+b, 则a被赋值为30;
“-=”,读作“减赋值”,如a-=b,相当于a=a-b, 则a被赋值为-10;
“*=”,读作“乘赋值”,如a*=b,相当于a=a*b, a被赋值为200;
“/=”,读作“除赋值”,如a/=b,相当于a=a/b, a被赋值为0.5;
“%=”,读作“取余数赋值”,如a%=b,相当于a=a%b, a被赋值为10;
“**=”,读作“幂赋值”,如a**=b,相当于a=a**b, a被赋值为100000000000000000000;
“//=”,读作“取整数赋值”,如a//=b,相当于a=a//b, a被赋值为0;
6.3关系运算
关系运算符,也叫比较运算符,用于比较两个变量或表达式运算结果之间的大小关系。关系表达式是用关系运算符将变量或表达式连接起来的表达式,其运算结果为一个布尔值,即True或False。
Python3.0的关系运算符有:“大于”、“小于=”、“小于或等于=”。
还有一个特殊的关系运算符“值1变量值2”,如:
a=10
b=20
c=15
print(abc) p="" /bc)
False
print(acb) p="" /cb)
True
6.4逻辑运算
逻辑运算符包括“逻辑与and”、“逻辑或or”、“逻辑非not”,具体用法见下表。
以下假设变量 a 为 10, b为 20:
在上表中,变量a和变量b都是非0的数,被当做值为True的变量参与逻辑运算。
PYTHON两个复数问题:
1、规定复数的乘法按照以下的法则进行:
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.
其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数.
所以 (1+1j)**2 = (1+1j)(1+1j) = 1 + 1j + 1j + j*j
j*j 换成-1 结果就是 2j了
2、(1+2j)/(1+1j)
(1+2j)/(1+1j)
= ((1+2j)(1+1j))/((1+1j)(1+1j)) 分子分母同乘以 1+1j
= (1 + 3j + 2*j*j) / 2j j*j换成-1
= ( 3j - 1 )/ 2j
= 3j/2j - 1/2j
= 1.5 + (-1*j)/2j*j
= 1.5 + (-j/-2)
= 1.5 + j/2
= 1.5 + 0.5j
其实就是数学。。。
python复数的表达形式是怎么样的?
在python中,复数的表示是【实数部+虚数部】,而虚数在pytho中是使用后缀大写字母J表示的。因此复数3+4i在python 中表示为3+4J:
ff=3+4J
print(ff.real) # 实数部
print(ff.imag) # 虚数部
在python中复数可以直接进行加减乘除运算,你可以使用变量来进行也可以使用括号来进行:
f1=3+4J
f2=7-8J
print(f1*f2)
print((3+4J) * (7-8J))
数学运算
Python使用与C、Java类似的运算符,支持整数与浮点数的数学运算。同时还支持复数运算与无穷位数(实际受限于计算机的能力)的整数运算。除了求绝对值函数abs()外,大多数数学函数处于math和cmath模块内。前者用于实数运算,而后者用于复数运算。使用时需要先导入它们。
以上内容参考:百度百科-Python
网站名称:python复变函数运算 python复数函数
URL地址:http://myzitong.com/article/hehoeh.html