#if ! defined(_COMPLEX_H_)			/* 避免重複 include */
#define _COMPLEX_H_

typedef struct {				/* 複數型別 */
    double re, im;				/* 實部與虛部 */
} complex;

complex complex_add(complex a, complex b);
double complex_abs(complex a);		
double complex_angle(complex a);
complex polar_to_complex(double abs, double angle);
complex complex_sqrt(complex a);
void print_complex(complex a);

/* 作業: 加入以下副程式: 減法, 乘法, 除法 */

#endif

/*
名稱: complex.c
作者: 洪朝貴 http://www.cyut.edu.tw/~ckhung/
功能: 複數模組 (簡單版)
*/
/* #include "complex.h" */
#include <math.h>
#include <stdio.h>

complex complex_add(complex a, complex b)
/* 複數的加法 */
{
    complex result;

    result.re = a.re + b.re;
    result.im = a.im + b.im;
    return result;
}

double complex_abs(complex a)
/* 求 a 的絕對值 */
{
    return sqrt(a.re * a.re + a.im * a.im);
}

double complex_angle(complex a)
/* 求 a 的角度 */
{
    return atan2(a.im, a.re);
}

complex polar_to_complex(double abs, double angle)
/* 將複數的 "極坐標表示法" 轉換為 "實部虛部表示法" */
{
    complex result;

    result.re = abs * cos(angle);
    result.im = abs * sin(angle);
    return result;
}

complex complex_sqrt(complex a)
/* 開根號 */
{
    /*	極坐標表示法比較方便計算開根號, 所以 ...
	實部虛部表示法 -> 極坐標表示法 -> 開根號 -> 實部虛部表示法 */
    return polar_to_complex(
	sqrt(complex_abs(a)),			/* 長度開根號 */
	complex_angle(a)/2			/* 角度變成一半 */
    );
}

void print_complex(complex a)
/* 印出複數 a */
{
    printf("(%g+%gi)", a.re, a.im);
}

#if defined(TEST)

/*  測試程式: 以 "gcc -Wall -DTEST complex.c -lm" 編譯, 以 "a.out 3 4" 測試 */

#include <assert.h>
#include <stdlib.h>				/* 用到 atof */

int main(int argc, char * argv[])
{
    complex z;

    assert(3 == argc);
    z.re = atof(argv[1]);
    z.im = atof(argv[2]);

    printf("input value z: ");
    print_complex(z);
    putchar('\n');

    printf("sqrt(z): ");
    print_complex(complex_sqrt(z));
    putchar('\n');

    printf("z + z: ");
    print_complex(complex_add(z, z));
    putchar('\n');

    return 0;
}

#endif