Создание класса для комплексного числа в Python

Question

Я опускаю упс в python и создаю класс для комплексных чисел для выполнения основных математических операций, переопределяя операторы + - * /.При этом мой обновленный результат (который я храню в себе) не печатается, а печатает старое значение, переданное в качестве аргумента.Помогите мне, что я делаю не так.

import math

class Complex(object):
    real, imaginary = 0,0
    def __init__(self, real, imaginary):
        self.real = real
        self.imaginary = imaginary

    def __add__(self, no):        
        self.real = self.real + no.real
        self.imaginary = self.imaginary + no.imaginary
        return self

    def __sub__(self, no):
        self.real = self.real - no.real
        self.imaginary = self.imaginary - no.imaginary
        return self

    def __mul__(self, no):
        self.real = self.real * no.real
        self.imaginary = self.imaginary * no.imaginary
        return self

    def __truediv__(self, no):
        self.real = self.real / no.real
        self.imaginary = self.imaginary / no.imaginary
        return self

    def mod(self):
        return math.sqrt(self.real**2 + self.imaginary**2)

    def __str__(self):
        if self.imaginary == 0:
            result = "%.2f+0.00i" % (self.real)
        elif self.real == 0:
            if self.imaginary >= 0:
                result = "0.00+%.2fi" % (self.imaginary)
            else:
                result = "0.00-%.2fi" % (abs(self.imaginary))
        elif self.imaginary > 0:
            result = "%.2f+%.2fi" % (self.real, self.imaginary)
        else:
            result = "%.2f-%.2fi" % (self.real, abs(self.imaginary))
        return result

if __name__ == '__main__':
    c = map(float, input().split())
    d = map(float, input().split())
    x = Complex(*c)
    y = Complex(*d)
    print(*map(str, [x+y, x-y, x*y, x/y, x.mod(), y.mod()]), sep='\n')

Ввод (стандартный):
2 1
5 6

Ваш вывод (стандартный вывод)
2,00 + 1,00i
2,00 + 1,00i
2,00 + 1,00i
2,00 + 1,00i
2,23606797749979
7,810249675906654

Ожидаемый выход:
7,00 + 7,00i
-3,00-5,00i
4,00 + 17,00i
0,26-0,11i
2,24 + 0,00i
7,81 + 0,00i

Answer 1

Каждая из ваших реализаций оператора изменяет атрибуты своего левого операнда. Поэтому после выполнения x + y x становится суммой x и y. Затем, когда вы выполните x - y, x станет разностью x и y. После того как x+y, x-y, x*y, x/y завершит работу, x вернется к своему первоначальному значению, поскольку вычитание отменяет сложение, а деление отменяет умножение. Затем функция печати выполняется и отображает ваш объект x четыре раза.

Реализации операторов должны возвращать новый экземпляр класса, а не изменять существующий.

import math

class Complex(object):
    def __init__(self, real, imaginary):
        self.real = real
        self.imaginary = imaginary

    def __add__(self, no):     
        return Complex(self.real + no.real, self.imaginary + no.imaginary)

    def __sub__(self, no):
        return Complex(self.real - no.real, self.imaginary - no.imaginary)

    def __mul__(self, no):
        return Complex(self.real * no.real, self.imaginary * no.imaginary)

    def __truediv__(self, no):
        return Complex(self.real / no.real, self.imaginary / no.imaginary)

    def mod(self):
        return Complex(math.sqrt(self.real**2 + self.imaginary**2), 0)

    def __str__(self):
        if self.imaginary == 0:
            result = "%.2f+0.00i" % (self.real)
        elif self.real == 0:
            if self.imaginary >= 0:
                result = "0.00+%.2fi" % (self.imaginary)
            else:
                result = "0.00-%.2fi" % (abs(self.imaginary))
        elif self.imaginary > 0:
            result = "%.2f+%.2fi" % (self.real, self.imaginary)
        else:
            result = "%.2f-%.2fi" % (self.real, abs(self.imaginary))
        return result

if __name__ == '__main__':
    x = Complex(2,1)
    y = Complex(5,6)
    print(*map(str, [x+y, x-y, x*y, x/y, x.mod(), y.mod()]), sep='\n')

Результат:

7.00+7.00i
-3.00-5.00i
10.00+6.00i
0.40+0.17i
2.24+0.00i
7.81+0.00i

---

Я заметил, что даже с этими изменениями умножение и деление не дают ожидаемого результата. Это потому, что вы не можете умножить или разделить комплексное число, просто выполняя арифметику с его действительными и мнимыми компонентами по отдельности. Например, 2i * 3i не является 6i; это -6 + 0i.

Попробуйте эти реализации:

def __mul__(self, no):
    return Complex(self.real * no.real - self.imaginary * no.imaginary, self.real * no.imaginary + no.real * self.imaginary)

def __truediv__(self, no):
    denominator = no.real**2 + no.imaginary**2
    return Complex((self.real*no.real + self.imaginary*no.imaginary) / denominator, (self.imaginary*no.real - self.real*no.imaginary) / denominator)

Теперь вывод для умножения и деления будет 4.00+17.00i и 0.26-0.11i.