如何修改Python复数

Question

一旦创建，Python中的复数就是只读的。

>>> x = complex(1,1)
>>> x
(1+1j)
>>> x.real=2
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: readonly attribute

我该如何在Python中修改一个复数，而不需要重新构造一个新的复数呢？这看起来像是一个不必要的限制。有没有人知道为什么复数是这样设计的？

Answer 1

简而言之：

我怎么能在Python中修改一个复数，而不创建一个新的复数？

你不能。你可以使用旧复数的元素（如果你经常这样做，可以写个函数来处理），或者自己创建一个复数类。

有人知道为什么复数是这样实现的吗？

复数是一种数字类型，就像Python中的其他数字类型一样，它们是不可变的。

详细解释：

你不能修改一个 int、float、namedtuple 或 frozenset，复数也是一样。复数是不可变的，这有一些好处（其中一个最重要的好处是你可以把复数用作字典的键）。你对复数进行的大多数操作仍然是数学运算，因此它们适合不可变性（就像其他所有数字类型一样）。如果不是这样，考虑创建你自己的类，可能还要加上一个 __slots__ 属性。

我的建议是：一些开发者在他们的数据结构中追求不可变性。这会让编程和调试变得简单得多。Python中的复数设计得很好。

Answer 2

Python中的不可变数字有几个原因：

1) 它节省内存，因为多个变量可以指向同一个对象：

>>> x = 3 + 4j
>>> y = x
>>> x is y
True

2) 不可变性和可哈希性是相辅相成的。这使得数字适合用作字典的键和集合的元素：

>>> d = {}
>>> d[3 + 4j] = 'red'
>>> d[3 + 4j]
'red'

3) 在Python的内存管理中，这些对象通常会被重复使用，而不是不断地分配和释放。这减少了“创建新对象”的成本。

Answer 3

在Python中，所有的数字（还有字符串）都是不可变的。这意味着一旦你创建了一个数字或字符串，它就不能被改变。这种特性在很多方面让计算变得更简单，比如让Python的运行速度更快，而且通常不会带来太多麻烦。

如果你想重复使用某个值，可以直接这么做：

x = complex(2, x.imag)