一、概述
在Python中，complex函数是一个用于创建复数数字的内置函数。复数由实数和虚数部分组成，用a+bj的形式表示，其中a表示实数部分，b表示虚数部分。
二、使用方法
使用complex函数创建复数，可以直接使用一个数作为实部或虚部，也可以使用两个数分别表示实部和虚部。语法如下：
# 使用一个数作为实部，虚部默认为0 z = complex(a) # 使用一个数作为实部，一个数作为虚部 z = complex(a, b)
下面是一些示例：
z1 = complex(3) # 3+0j z2 = complex(1, 2) # 1+2j z3 = complex(0, -2) # -2j z4 = complex() # 0j
我们可以通过z.real和z.imag分别获取复数的实部和虚部，例如：
z = complex(1, 2) print(z.real) # 1.0 print(z.imag) # 2.0
三、运算符
Python中可以使用加、减、乘、除等运算符对复数进行运算。
z1 = complex(1, 2) z2 = complex(3, -4) print(z1 + z2) # (4-2j) print(z1 - z2) # (-2+6j) print(z1 * z2) # (11+2j) print(z1 / z2) # (-0.08+0.56j)
另外，可以使用abs函数求复数的模：
z = complex(3, 4) print(abs(z)) # 5.0
四、应用举例
1. 计算复数的平方
我们可以使用乘法运算符计算复数的平方，例如：
z = complex(1, 2) print(z ** 2) # (-3+4j)
2. 绘制复平面图
在复平面图中，复数可以在平面坐标系中表示为一个点。
我们可以使用matplotlib库绘制复平面图，示例代码如下：
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1, 2, -3, 4] # 实部
y = [2, -1, 4, 3] # 虚部
plt.scatter(x, y)
plt.axhline(y=0, color='k')
plt.axvline(x=0, color='k')
plt.xlabel('Real')
plt.ylabel('Imaginary')
plt.show()
运行结果：
3. 复数排序
Python的内置排序函数sorted也可以对复数进行排序。排序规则按照先按实部升序排序，如果实部相同，按照虚部升序排序。
z1 = complex(1, 2) z2 = complex(-2, 3) z3 = complex(3, -1) z4 = complex(-2, -2) lst = [z1, z2, z3, z4] lst_sorted = sorted(lst) print(lst_sorted) # [(-2-2j), (-2+3j), (1+2j), (3-1j)]
五、总结
本文介绍了Python中complex函数的使用方法。通过本文的学习，读者可以了解到复数的基本概念及Python中对复数的支持。在实际应用中，读者可以使用complex函数进行复数的创建、运算及排序，或使用matplotlib库绘制复平面图等。
