¿Cómo trazar un número complejo en Python usando Matplotlib?

En este artículo, aprenderemos cómo trazar números complejos en Python usando Matplotlib. Analicemos algunos conceptos:

• Matplotlib : Matplotlib es una increíble biblioteca de visualización en Python para gráficos 2D de arrays. Matplotlib es una biblioteca de visualización de datos multiplataforma basada en arrays NumPy y diseñada para funcionar con la pila SciPy más amplia. Fue presentado por John Hunter en el año 2002.
• Número complejo: Un número complejo es un número que se puede expresar de la forma a + bi, donde a y b son números reales, e i representa la unidad imaginaria, satisfaciendo la ecuación i2 = −1. Como ningún número real satisface esta ecuación, i se llama número imaginario.
• Número complejo en Python: Un número complejo se representa por “x + yi”. Python convierte los números reales xey en complejos usando la función complex(x,y). Se puede acceder a la parte real mediante la función real() y la parte imaginaria se puede representar mediante imag() .

Acercarse:

1. Importar bibliotecas.
2. Crear datos de números complejos
3. Extraiga partes reales e imaginarias de datos de números complejos
4. Trazar los datos extraídos.

Ejemplos:

Para graficar números complejos, tenemos que extraer su parte real e imaginaria y para extraer y crear datos, usaremos algunos métodos que se explican en los siguientes ejemplos:

Ejemplo 1: (Gráfica simple con números complejos sobre datos reales e imaginarios)

# 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()

Producción :

Ejemplo 2: (Usando numpy para extraer partes reales e imaginarias)

# 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()

Producción :

Ejemplo 3: (Uso de numpy para crear datos de números complejos y extraer partes reales e imaginarias)

# 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()

Producción :