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Python NumPy로 복소수 인수의 각도 구하기 - numpy.angle() 완벽 가이드

Python에서 복소수 인수의 각도를 반환하려면 numpy.angle() 메서드를 사용합니다. 이 메서드는 복소평면에서 양의 실수축으로부터 반시계 방향으로 측정한 각도를 (-pi, pi] 범위 내에서 반환하며, 결과의 dtype은 numpy.float64입니다.

numpy.angle() 메서드의 매개변수

  • z (첫 번째 매개변수): 복소수 또는 복소수 시퀀스입니다.
  • deg (두 번째 매개변수): True이면 각도를 도(degree) 단위로 반환하고, False(기본값)이면 라디안(radian) 단위로 반환합니다.

단계별 구현 방법

1단계: 필요한 라이브러리 가져오기

먼저 NumPy 라이브러리를 임포트합니다.

import numpy as np

2단계: 배열 생성하기

array() 메서드를 사용하여 배열을 생성합니다.

arr = np.array([1.0, 1.0j, 1+1j])

3단계: 배열 출력하기

print("Array...\n", arr)

4단계: 배열의 데이터 타입 확인하기

print("\nOur Array type...\n", arr.dtype)

5단계: 배열의 차원 확인하기

print("\nOur Array Dimension...\n", arr.ndim)

6단계: 배열의 형태 확인하기

print("\nOur Array Shape...\n", arr.shape)

7단계: numpy.angle()로 각도 계산하기

numpy.angle() 메서드를 사용하여 복소수 인수의 각도를 반환합니다. 이 메서드는 복소평면에서 양의 실수축으로부터 반시계 방향으로 측정한 각도를 (-pi, pi] 범위 내에서 numpy.float64 타입으로 반환합니다.

print("\nResult...\n", np.angle(arr))

전체 예제 코드

import numpy as np

# array() 메서드를 사용하여 배열 생성
arr = np.array([1.0, 1.0j, 1+1j])

# 배열 출력
print("Array...\n", arr)

# 배열의 데이터 타입 확인
print("\nOur Array type...\n", arr.dtype)

# 배열의 차원 확인
print("\nOur Array Dimension...\n", arr.ndim)

# 배열의 형태 확인
print("\nOur Array Shape...\n", arr.shape)

# numpy.angle() 메서드로 복소수 인수의 각도 반환
# 복소평면에서 양의 실수축으로부터 반시계 방향 각도를 (-pi, pi] 범위로 반환
print("\nResult...\n", np.angle(arr))

실행 결과

Array...
[1.+0.j 0.+1.j 1.+1.j]

Our Array type...
complex128

Our Array Dimension...
1

Our Array Shape...
(3,)

Result...
[0.         1.57079633 0.78539816]

결과 해석

실행 결과를 살펴보면 다음과 같습니다.

  • 1.0 (실수 1): 양의 실수축 위에 있으므로 각도는 0입니다.
  • 1.0j (허수 단위): 양의 허수축 위에 있으므로 각도는 π/2 ≈ 1.57079633 라디안(90도)입니다.
  • 1+1j: 제1사분면의 대각선 방향에 있으므로 각도는 π/4 ≈ 0.78539816 라디안(45도)입니다.

만약 각도를 도(degree) 단위로 얻고 싶다면 deg 매개변수에 True를 전달하면 됩니다. 예를 들어 np.angle(arr, deg=True)를 호출하면 [0., 90., 45.]가 반환됩니다.