Python复数类型详解（从零开始掌握complex数据类型与复数运算）

如何在 Python 中创建复数？

Python 内置了 complex 类型，你可以通过以下几种方式创建复数：

方法一：直接使用字面量

# 注意：虚部必须用 j（小写），且不能省略系数z1 = 3 + 4jz2 = 2.5 - 1.7jprint(z1)   # 输出: (3+4j)print(type(z1))  # 输出: <class 'complex'>

方法二：使用 complex() 构造函数

# complex(real, imag)z3 = complex(5, -2)   # 等价于 5 - 2jz4 = complex(0, 1)   # 纯虚数，等价于 1jz5 = complex(3)      # 只有实部，默认虚部为0，等价于 3+0jprint(z3)  # (5-2j)print(z4)  # 1jprint(z5)  # (3+0j)

访问复数的实部与虚部

每个复数对象都有两个属性：.real 和 .imag，分别表示实部和虚部。

z = 6 + 8jprint("实部:", z.real)   # 输出: 实部: 6.0print("虚部:", z.imag)   # 输出: 虚部: 8.0# 注意：返回值是 float 类型print(type(z.real))     # <class 'float'>

复数的基本运算

Python 支持对复数进行加、减、乘、除等基本 复数运算，完全符合数学规则。

a = 2 + 3jb = 1 - 4jprint("加法:", a + b)   # (3-1j)print("减法:", a - b)   # (1+7j)print("乘法:", a * b)   # (14-5j) → (2×1 - 3×(-4)) + (2×(-4)+3×1)jprint("除法:", a / b)   # (-0.47058823529411764+0.6470588235294118j)

复数的模（绝对值）与共轭

复数的模（magnitude）表示它到原点的距离，公式为 √(a² + b²)。Python 提供了内置函数 abs() 来计算模。

z = 3 + 4jmodulus = abs(z)print("模:", modulus)  # 模: 5.0# 共轭复数：实部不变，虚部取反conjugate = z.conjugate()print("共轭:", conjugate)  # 共轭: (3-4j)

复数在 Python数学计算 中的应用

复数广泛应用于信号处理、电路分析、量子力学等领域。例如，在交流电路中，阻抗常以复数形式表示。

# 示例：计算并联阻抗Z1 = 5 + 2j  # 阻抗1Z2 = 3 - 1j  # 阻抗2# 并联公式: Z_total = (Z1 * Z2) / (Z1 + Z2)Z_total = (Z1 * Z2) / (Z1 + Z2)print("总阻抗:", Z_total)  # 总阻抗: (3.4+0.2j)

常见注意事项

• 虚部必须用 j（小写），i 不被识别
• 虚部系数不能省略（如 j 是非法的，必须写成 1j）
• 复数不能直接与字符串拼接，需先转换为字符串
• 复数之间不能比较大小（如 z1 > z2 会报错）

总结

通过本教程，你已经掌握了 Python复数类型 的基本概念、创建方法、属性访问、运算规则及其在 Python数学计算 中的实际用途。复数虽看似抽象，但在工程和科学计算中极为重要。熟练使用 complex数据类型 将为你打开更广阔的编程应用场景。

现在，试着自己写几个复数表达式，体验 复数运算 的强大吧！