Question

我有以下问题：

我需要扩展以下类Complex（表示复数）并添加具有指数形式的字段，另外还有Complex的重载方法：

class Complex{
public double re;
public double im;

public Complex(double r, double i){
    re =r;
    im = i;
}

public Complex add(Complex a,Complex b){
    return new Complex(a.re + b.re,a.im + b.im );
}

public Complex sub(Complex a,Complex b){
    return new Complex(a.re - b.re,a.im - b.im);
}

//more code
}

我的课就像是关注

class ComplexE extends Complex{
   public double exponential;
    public ComplexE(double a, double b){
        re=a;
        im = b;
    }
    public ComplexE(double _exp){
        super(0,0);
        this.exponential = _exp;
    }

   public void setExpFromComplex(Complex comp){
    double module = Math.sqrt(Math.pow(comp.re,2) + Math.pow(comp.im,2));
    double fi = Math.atan2(comp.re,comp.im);
    this.exponential = module * Math.pow(Math.E, fi);
   } 

   public ComplexE add(ComplexE a,ComplexE b){
        return new ComplexE(a.exponential + b.exponential );
    }

}

我的问题是：我做得对吗？我找到指数形式的方法是否正确？

编辑：我尝试使用的数学方法是：

z = |z|*(cos(phi) + i*sin(phi)) = |z|*e^(i*phi).

Answer 1

你有很多错误。首先，我假设你指的是极坐标，即r*e^(i*theta)。除了矩形复数和极坐标数是同构的，也就是说，你可以将一个转换为另一个并再返回。

这表明你不应该从常规复数继承指数复数...不同之处在于IMPLEMENTATION，即数字如何存储在内存中。换句话说，你的界面：

public interface IComplex {
    public double getReal();
    public double getImag();
    public double getR();
    public double getTheta();
    public IComplex add(IComplex first, IComplex second);
    public IComplex sub(IComplex first, IComplex second);
    // Etc.
}

矩形实现：

public class RectComplex implements IComplex {
    private double realPart; // note privacy... use getters and setters
    private double imagPart;

    public RealComplex (double real, double imag) {
        realPart = real;
        imagPart = imag;
    }

    public double getReal() {
        return realPart;
    }

    public double getR() {
        return Math.sqrt(realPart * realPart + imagPart * imagPart);
    }

    // Etc.
}

指数实施：

public class ExpComplex implements IComplex {
    private double r;
    private double theta;

    public double getReal() {
        return r * Math.cos(theta);
    }

    public double getR() {
        return r;
    }

    // Etc.
}

这可以防止冗余字段。想一想ArrayList和LinkedList之间的区别。它们都是列表，（上面都是复数），但它们与实现的角度完全不同。但是任何使用这些类的代码都不会关心，但他们可能会根据性能选择正确的代码。有意义吗？

Answer 2

这没有多大意义。指数形式只是表达复数的另一种方式。例如

 z = x + iy

是您在第一堂课中使用的标准真实和虚构组件表示。指数形式是

 z = r * exp(i * theta)

其中r是模数，theta是

的参数

 r = sqrt(x*x + y*y)

和

 z = r*( cos(theta) + i*sin(theta))

基本上这只是将笛卡尔坐标转换为等效的极坐标。

您正在尝试计算的第二个派生类exponential中存储一个double，但实际上这个值毫无意义。您正在将模数正确计算为module，将参数计算为fi，但您似乎希望exponential为

 module*exp(fi)

这不是真正有意义的。如果你想将模数和参数的值存储为x和y的正确值作为笛卡尔的实部和虚部，这些组件会更有意义但只存储一个exponential {}除非你遗漏了问题中的某些内容，否则毫无意义。

似乎你只需从re和im变量计算模数和参数，并从函数返回它们或将它们存储为附加成员变量，你真的会更好。

指数形式的复数

2 个答案: