如何用 Matplotlib 在 Python 中绘制复数?

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在本文中,我们将学习如何使用 Matplotlib 在 Python 中绘制复数。让我们讨论一些概念:

  • Matplotlib:Matplotlib 是 Python 中一个惊人的可视化库,用于数组的 2D 图。Matplotlib 是一个多平台数据可视化库,构建在 NumPy 数组上,旨在与更广泛的 SciPy 堆栈一起工作。它是由约翰·亨特在 2002 年推出的。
  • 复数:复数是可以用 a + bi 的形式表示的数,其中 A 和 b 是实数,I 代表虚数单位,满足公式 I2 = 1。因为没有实数满足这个方程,所以我被称为虚数。
  • Python 中的复数:一个复数用“x + yi”表示。Python 使用函数复数(x,y)将实数 x 和 y 转换为复数。实部可以使用功能实部()访问,虚部可以用 imag() 表示。

进场:

  1. 导入库。
  2. 创建复数数据
  3. 从复数数据中提取实部和虚部
  4. 绘制提取的数据。

示例:

为了绘制复数,我们必须提取它的实部和虚部,为了提取和创建数据,我们将使用一些方法,这些方法将在下面的示例中解释:

示例 1:(实数和虚数上有复数的简单图)

Python 3

# import library
import matplotlib.pyplot as plt

# create data of complex numbers
data = [1+2j, -1+4j, 4+3j, -4, 2-1j, 3+9j, -2+6j, 5]

# extract real part
x = [ele.real for ele in data]
# extract imaginary part
y = [ele.imag for ele in data]

# plot the complex numbers
plt.scatter(x, y)
plt.ylabel('Imaginary')
plt.xlabel('Real')
plt.show()

输出:

例 2:(使用 numpy 提取实部和虚部)

Python 3

# import libraries
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# create data of complex numbers
data = np.array([1+2j, 2-4j, -2j, -4, 4+1j, 3+8j, -2-6j, 5])

# extract real part using numpy array
x = data.real
# extract imaginary part using numpy array
y = data.imag

# plot the complex numbers
plt.plot(x, y, 'g*')
plt.ylabel('Imaginary')
plt.xlabel('Real')
plt.show()

输出:

示例 3:(使用 numpy 创建复数数据并提取实部和虚部)

Python 3

# import libraries
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# create data of complex numbers using numpy
data = np.arange(8) + 1j*np.arange(-4, 4)

# extract real part using numpy
x = data.real
# extract imaginary part using numpy
y = data.imag

# plot the complex numbers
plt.plot(x, y, '-.r*')
plt.ylabel('Imaginary')
plt.xlabel('Real')
plt.show()

输出: