README

PHP扩展数学库。它主要关注复数、四元数和线性代数的运算。

杀手特性及优势

• 改进的 Math::pow($base, $exponent) 函数，能够将任何实数或复数提升到任何实数或复数次方
• 支持 复数 和四元数（类似于Python的NumPy + PyQuaternion + SymPy）
• 使用 (new Quantity(0.7, IAU::parsec))->convert(SI::metre) 进行物理单位转换（将添加更多单位...）

安装

该库可在 Packagist 上找到，并可以使用CLI命令安装

composer require irrevion/science

使用

如果通过composer安装，请包含由composer生成的自动加载器，并添加use irrevion\science\Math\Math语句，例如。
如果您不使用composer或使用自定义文件夹，则可以修改并包含自定义自动加载器。
示例

require_once("../autoloader.php");

use irrevion\science\Helpers\Utils;
use irrevion\science\Math\Operations\Delegator;
use irrevion\science\Math\Math;
use irrevion\science\Math\Entities\{Scalar, Fraction, Imaginary, Complex};

示例

标量是一个基本数字类

use irrevion\science\Math\Entities\Scalar;

$n = new Scalar(5);
print("Scalar to string is {$n}\nType of n is ".($n::class)."\n");
// Outputs:
// Scalar to string is 5
// Type of n is irrevion\science\Math\Entities\Scalar

支持基本算术运算

$sum = $n->add(new Scalar(3));
$diff = $n->subtract(new Scalar(2));
$prod = $n->multiply(new Scalar(10));
$quotient = $n->divide(new Scalar(3));

如上所述，pow()函数已得到显著增强

use irrevion\science\Helpers\Utils;
use irrevion\science\Math\Math;
use irrevion\science\Math\Operations\Delegator;
use irrevion\science\Math\Entities\{Scalar, Fraction, Imaginary, Complex};

$x = 2;
$y = 3;
$z = Math::pow($x, $y);
print "{$x}**{$y} is {$z} ( ".Delegator::getType($z)." ) \n";
// Output: 2**3 is 8 ( integer )

$x = new Scalar(25);
$y = new Scalar(2);
$z = Math::pow($x, $y);
print "{$x}**{$y} is {$z} ( ".($z::class)." ) \n";
// Output: 25**2 is 625 ( irrevion\science\Math\Entities\Scalar )

$x = new Scalar(25);
$y = new Scalar(-2);
$z = Math::pow($x, $y);
print "{$x}**{$y} is {$z} ( ".($z::class)." ) \n";
// Output: 25**-2 is 0.0016 ( irrevion\science\Math\Entities\Scalar )

$x = new Scalar(-1.678903);
$y = new Scalar(-2.5);
$z = Math::pow($x, $y);
print "{$x}**{$y} is {$z} ( ".($z::class)." ) \n";
// Output: -1.678903**-2.5 is [8.3827564317097E-17 + -0.27380160345158i] ( irrevion\science\Math\Entities\Complex )
// Vanilla PHP will give you: NAN
// Python will give you: (8.382756431709652e-17-0.2738016034515765j)

$x = new Scalar(Math::E);
$y = new Imaginary(Math::PI);
$z = Math::pow($x, $y);
print "e**πi is {$z} ( ".($z::class)." ) \n";
// Output: e**πi is [-1 + 1.2246467991474E-16i] ( irrevion\science\Math\Entities\Complex )
// Python gives: (-1+1.2246467991473532e-16j)
// Expected: -1 by formulae e**πi+1=0

$x = new Scalar(125);
$y = new Fraction('1/3');
$z = Math::pow($x, $y);
print "{$x}**{$y} is {$z} ( ".($z::class)." ) \n";
// Output: 125**1/3 is 5 ( irrevion\science\Math\Entities\Scalar )

$x = new Scalar(4);
$y = new Complex(2.5, 2);
$z = Math::pow($x, $y);
print "{$x}**{$y} is {$z} ( ".($z::class)." ) \n";
// Output: 4**(2.5+2i) is [-29.845986458754 + 11.541970902054i] ( irrevion\science\Math\Entities\Complex )
// Python gives: (-29.845986458754275+11.541970902053793j)

还可以获取一个数的所有根

$roots = (new Complex(-64))->roots(3);
print Utils::printR($roots)." \n";
// Output: [[2 + 3.4641016151378i], [-4 + 4.8985871965894E-16i], [2 + -3.4641016151378i]]

因此，您可以看到以下操作都是支持的

• 实数到实数次方的提升
• 实数到分数次方的提升（2/3表示立方根的平方）
• 负数到有理数或实数次方的提升（1/n是一个数的n次根）
• 任何数到负数次方的提升（有理数或实数）
• 任何数到虚数或复数次方的提升
• 任何可用的值（实体类型实例：混合/数字，标量，分数，虚数，复数，复数极坐标，四元数分量，四元数，向量等）至少到正整数次方

版本历史

~dev-main

• 符号数学实现开始
• 物理：添加了Rydberg能量单位

v0.0.5

• 矩阵求逆实现（以及求伴随矩阵、伴随矩阵、余子式、行阶梯形、简化行阶梯形、秩的方法）
• 复数幂、指数、自然对数实现
• 四元数添加
• 物理：添加了Dalton、Apostilb、Planck能量单位

v0.0.4

• 添加了向量检查方法（正交、共线、共面）
• 添加了向量间角度计算
• 物理：添加了角度单位

v0.0.3

• 矩阵行列式实现
• 物理：添加了新的单位（欧姆、法拉、瓦特等）

文档

• 数学
  • 数字、实体和矩阵
    • NaN
    • 标量
    • 分数
    • 虚数
    • 复数
    • 复数极坐标
    • 四元数分量
    • 四元数
    • 向量
    • 矩阵
  • 符号数学
    • 符号
    • 操作
    • 表达式
• 物理
  • 数量