Pythonで複素数の実部を取得・変更する方法（numpy.realの使い方）

PythonのNumPyライブラリには、複素数配列の実部を取り出すためのnumpy.real()メソッドが用意されています。このメソッドは、指定された複素数引数の実部（実数成分）を返します。

入力値が実数の場合はそのまま元の型が出力されますが、複素数の要素を含む場合はfloat型で結果が返される点に注意しましょう。また、array.real属性を使えば、配列の実部を後から自由に書き換えることも可能です。

処理の手順

1. 必要なライブラリをインポート

まず、NumPyをインポートします。

import numpy as np

2. array()メソッドで配列を作成

次に、np.array()を使って複素数の配列を作成します。

arr = np.array([36.+1.j , 27.+2.j , 68.+3.j , 23.+2.j])

3. 配列の内容を表示

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

4. 配列の次元を確認

print("\nDimensions of our Array...\n",arr.ndim)

5. データ型を確認

print("\nDatatype of our Array object...\n",arr.dtype)

6. 配列の形状を確認

print("\nShape of our Array...\n",arr.shape)

7. 実部を取得

複素数配列の実部を返すには、numpy.real()メソッドを使用します。第1引数のvalには入力配列を渡します。

print("\nReal part...\n",np.real(arr))

8. 実部を変更

array.real属性に新しい値を代入すると、すべての要素の実部を一括で書き換えられます。

arr.real = 5
print("\nUpdated result...\n",arr)

完全なサンプルコード

import numpy as np

# array()メソッドで配列を作成
arr = np.array([36.+1.j , 27.+2.j , 68.+3.j , 23.+2.j])

# 配列を表示
print("Our Array...\n",arr)

# 次元を確認
print("\nDimensions of our Array...\n",arr.ndim)

# データ型を確認
print("\nDatatype of our Array object...\n",arr.dtype)

# 形状を確認
print("\nShape of our Array...\n",arr.shape)

# numpy.real()メソッドで実部を取得
print("\nReal part...\n",np.real(arr))

# 実部を変更
arr.real = 5
print("\nUpdated result...\n",arr)

実行結果

Our Array...
[36.+1.j 27.+2.j 68.+3.j 23.+2.j]

Dimensions of our Array...
1

Datatype of our Array object...
complex128

Shape of our Array...
(4,)

Real part...
[36. 27. 68. 23.]

Updated result...
[5.+1.j 5.+2.j 5.+3.j 5.+2.j]

このように、np.real()で実部を読み取り、.real属性への代入で実部だけを簡単に更新できます。虚部はそのまま維持されるため、信号処理や数値計算などで複素数データを扱う際に非常に便利な機能です。