Golang大复数计算库推荐与应用

Golang大复数计算库推荐与应用 各位Gophers，早上好、下午好、晚上好！祝大家有美好的一天！我已经将我用于计算大复数的库开源了。欢迎大家查看 😊

GitHub: https://github.com/tommytim0515/go-bigcomplex

Go Doc: https://pkg.go.dev/github.com/tommytim0515/go-bigcomplex

起初，我在研究一些密码学协议，需要编写一个Go程序来计算一个非常大的整数（大约2000位）的拉格朗日四平方和。其中一个步骤是计算高斯整数的最大公约数以及Hurwitz四元数/整数的最大右公约数。虽然Golang内置了复数类型：complex64和complex128，但由于它们基于float64和float128，所以无法处理大整数。因此，我基于math/big库实现了自己的大复数库。目前，它仅支持高斯整数和Hurwitz整数。

它的用法与big.Int和big.Float类似。它可以执行加法、减法、乘法、除法、欧几里得算法（GCD）、范数等运算。

如果这个库能帮助您处理与密码学和大复数计算相关的工作，那将非常棒。我希望热爱开源的朋友们能够一起帮助丰富这个库，以支持更多的复数类型 🙂


更多关于Golang大复数计算库推荐与应用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html

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这个库看起来很有潜力！基于 math/big 实现大复数计算确实能解决高精度复数运算的需求，尤其是在密码学和数论领域。以下是一个使用示例，展示如何用 go-bigcomplex 进行高斯整数的基础运算：

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/tommytim0515/go-bigcomplex"
)

func main() {
    // 创建高斯整数
    a := bigcomplex.NewGaussianIntFromString("12345678901234567890", "98765432109876543210")
    b := bigcomplex.NewGaussianIntFromString("11111111111111111111", "22222222222222222222")
    
    // 加法
    sum := new(bigcomplex.GaussianInt).Add(a, b)
    fmt.Printf("Sum: %v\n", sum)
    
    // 乘法
    prod := new(bigcomplex.GaussianInt).Mul(a, b)
    fmt.Printf("Product: %v\n", prod)
    
    // 计算范数（norm）
    norm := new(bigcomplex.GaussianInt).Norm(a)
    fmt.Printf("Norm of a: %v\n", norm)
    
    // 欧几里得算法（GCD）
    gcd := new(bigcomplex.GaussianInt).GCD(nil, nil, a, b)
    fmt.Printf("GCD: %v\n", gcd)
}

对于 Hurwitz 整数的操作类似：

func hurwitzExample() {
    // 创建 Hurwitz 整数（四元数）
    h1 := bigcomplex.NewHurwitzIntFromStrings("10", "20", "30", "40")
    h2 := bigcomplex.NewHurwitzIntFromStrings("5", "6", "7", "8")
    
    // 右除运算
    quo := new(bigcomplex.HurwitzInt).Quo(h1, h2)
    fmt.Printf("Quotient: %v\n", quo)
}

这个库的 API 设计遵循了 math/big 的惯用模式，通过接收器返回新对象，便于链式操作。对于需要大整数复数运算的场景，比如实现密码学中的拉格朗日四平方和算法，这个库提供了必要的精度保障。目前支持的运算已涵盖基础算术和欧几里得算法，后续扩展可考虑添加更多复数类型（如艾森斯坦整数）和优化算法效率。

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