lib/Math/BigInt/t/bigintc.t + VMS + perl@16925
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / lib / Math / Complex.pm
index 969f3c2..400366c 100644 (file)
+#
+# Complex numbers and associated mathematical functions
+# -- Raphael Manfredi  Since Sep 1996
+# -- Jarkko Hietaniemi Since Mar 1997
+# -- Daniel S. Lewart  Since Sep 1997
+#
+
 package Math::Complex;
 
+our($VERSION, @ISA, @EXPORT, %EXPORT_TAGS, $Inf);
+
+$VERSION = 1.34;
+
+BEGIN {
+    unless ($^O eq 'unicosmk') {
+        my $e = $!;
+       # We do want an arithmetic overflow, Inf INF inf Infinity:.
+        undef $Inf unless eval <<'EOE' and $Inf =~ /^inf(?:inity)?$/i;
+         local $SIG{FPE} = sub {die};
+         my $t = CORE::exp 30;
+         $Inf = CORE::exp $t;
+EOE
+       if (!defined $Inf) {            # Try a different method
+         undef $Inf unless eval <<'EOE' and $Inf =~ /^inf(?:inity)?$/i;
+           local $SIG{FPE} = sub {die};
+           my $t = 1;
+           $Inf = $t + "1e99999999999999999999999999999999";
+EOE
+       }
+        $! = $e; # Clear ERANGE.
+    }
+    $Inf = "Inf" if !defined $Inf || !($Inf > 0); # Desperation.
+}
+
+use strict;
+
+my $i;
+my %LOGN;
+
+# Regular expression for floating point numbers.
+my $gre = qr'\s*([\+\-]?(?:(?:(?:\d+(?:_\d+)*(?:\.\d*(?:_\d+)*)?|\.\d+(?:_\d+)*)(?:[eE][\+\-]?\d+(?:_\d+)*)?)))';
+
 require Exporter;
 
-@ISA = ('Exporter');
+@ISA = qw(Exporter);
 
-# just to make use happy
+my @trig = qw(
+             pi
+             tan
+             csc cosec sec cot cotan
+             asin acos atan
+             acsc acosec asec acot acotan
+             sinh cosh tanh
+             csch cosech sech coth cotanh
+             asinh acosh atanh
+             acsch acosech asech acoth acotanh
+            );
+
+@EXPORT = (qw(
+            i Re Im rho theta arg
+            sqrt log ln
+            log10 logn cbrt root
+            cplx cplxe
+            ),
+          @trig);
+
+%EXPORT_TAGS = (
+    'trig' => [@trig],
+);
 
 use overload
-    '+'   => sub  { my($x1,$y1,$x2,$y2) = (@{$_[0]},@{$_[1]});
-                      bless [ $x1+$x2, $y1+$y2];
-             },
-
-    '-'   => sub  { my($x1,$y1,$x2,$y2) = (@{$_[0]},@{$_[1]});
-                      bless [ $x1-$x2, $y1-$y2];
-             },
-
-    '*'   => sub  { my($x1,$y1,$x2,$y2) = (@{$_[0]},@{$_[1]});
-                    bless [ $x1*$x2-$y1*$y2,$x1*$y2+$x2*$y1];
-             },
-
-    '/'   => sub  { my($x1,$y1,$x2,$y2) = (@{$_[0]},@{$_[1]});
-                    my $q = $x2*$x2+$y2*$y2;
-                    bless [($x1*$x2+$y1*$y2)/$q, ($y1*$x2-$y2*$x1)/$q];
-             },
-
-    'neg' => sub  { my($x,$y) = @{$_[0]}; bless [ -$x, -$y];
-             },
-
-    '~'   => sub  { my($x,$y) = @{$_[0]}; bless [ $x, -$y];
-             },
-
-    'abs'   => sub  { my($x,$y) = @{$_[0]}; sqrt $x*$x+$y*$y;
-             },
-
-    'cos' => sub { my($x,$y) = @{$_[0]};
-                   my ($ab,$c,$s) = (exp $y, cos $x, sin $x);
-                   my $abr = 1/(2*$ab); $ab /= 2;
-                   bless [ ($abr+$ab)*$c, ($abr-$ab)*$s];
-             },
-
-    'sin' => sub { my($x,$y) = @{$_[0]};
-                   my ($ab,$c,$s) = (exp $y, cos $x, sin $x);
-                   my $abr = 1/(2*$ab); $ab /= 2;
-                   bless [ (-$abr-$ab)*$s, ($abr-$ab)*$c];
-             },
-
-    'exp' => sub { my($x,$y) = @{$_[0]};
-                   my ($ab,$c,$s) = (exp $x, cos $y, sin $y);
-                   bless [ $ab*$c, $ab*$s ];
-              },
-
-    'sqrt' => sub { 
-       my($zr,$zi) = @{$_[0]};
-       my ($x, $y, $r, $w);
-       my $c = new Math::Complex (0,0);
-        if (($zr == 0) && ($zi == 0)) { 
-           # nothing, $c already set
-       }
-        else {
-         $x = abs($zr);
-         $y = abs($zi);
-         if ($x >= $y) { 
-             $r = $y/$x; 
-             $w = sqrt($x) * sqrt(0.5*(1.0+sqrt(1.0+$r*$r))); 
-         }
-         else { 
-             $r = $x/$y; 
-             $w = sqrt($y) * sqrt($y) * sqrt(0.5*($r+sqrt(1.0+$r*$r))); 
-         }
-         if ( $zr >= 0) { 
-             @$c = ($w, $zi/(2 * $w) ); 
-         }
-         else { 
-             $c->[1] = ($zi >= 0) ? $w : -$w;
-             $c->[0] = $zi/(2.0* $c->[1]); 
-         }
-        } 
-        return $c;
-      },
-
-    qw("" stringify)
-;
-
-sub new {
-    my $class = shift;
-    my @C = @_;
-    bless \@C, $class;
+       '+'     => \&plus,
+       '-'     => \&minus,
+       '*'     => \&multiply,
+       '/'     => \&divide,
+       '**'    => \&power,
+       '=='    => \&numeq,
+       '<=>'   => \&spaceship,
+       'neg'   => \&negate,
+       '~'     => \&conjugate,
+       'abs'   => \&abs,
+       'sqrt'  => \&sqrt,
+       'exp'   => \&exp,
+       'log'   => \&log,
+       'sin'   => \&sin,
+       'cos'   => \&cos,
+       'tan'   => \&tan,
+       'atan2' => \&atan2,
+       qw("" stringify);
+
+#
+# Package "privates"
+#
+
+my %DISPLAY_FORMAT = ('style' => 'cartesian',
+                     'polar_pretty_print' => 1);
+my $eps            = 1e-14;            # Epsilon
+
+#
+# Object attributes (internal):
+#      cartesian       [real, imaginary] -- cartesian form
+#      polar           [rho, theta] -- polar form
+#      c_dirty         cartesian form not up-to-date
+#      p_dirty         polar form not up-to-date
+#      display         display format (package's global when not set)
+#
+
+# Die on bad *make() arguments.
+
+sub _cannot_make {
+    die "@{[(caller(1))[3]]}: Cannot take $_[0] of $_[1].\n";
+}
+
+sub _remake {
+    my $arg = shift;
+    my ($made, $p, $q);
+
+    if ($arg =~ /^(?:$gre)?$gre\s*i\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1 || 0, $2);
+       $made = 'cart';
+    } elsif ($arg =~ /^\s*\[\s*$gre\s*(?:,\s*$gre\s*)?\]\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1, $2 || 0);
+       $made = 'exp';
+    }
+
+    if ($made) {
+       $p =~ s/^\+//;
+       $q =~ s/^\+//;
+    }
+
+    return ($made, $p, $q);
+}
+
+#
+# ->make
+#
+# Create a new complex number (cartesian form)
+#
+sub make {
+       my $self = bless {}, shift;
+       my ($re, $im) = @_;
+       if (@_ == 1) {
+           my ($remade, $p, $q) = _remake($re);
+           if ($remade) {
+               if ($remade eq 'cart') {
+                   ($re, $im) = ($p, $q);
+               } else {
+                   return (ref $self)->emake($p, $q);
+               }
+           }
+       }
+       my $rre = ref $re;
+       if ( $rre ) {
+           if ( $rre eq ref $self ) {
+               $re = Re($re);
+           } else {
+               _cannot_make("real part", $rre);
+           }
+       }
+       my $rim = ref $im;
+       if ( $rim ) {
+           if ( $rim eq ref $self ) {
+               $im = Im($im);
+           } else {
+               _cannot_make("imaginary part", $rim);
+           }
+       }
+       _cannot_make("real part",      $re) unless $re =~ /^$gre$/;
+       $im ||= 0;
+       _cannot_make("imaginary part", $im) unless $im =~ /^$gre$/;
+       $self->{'cartesian'} = [ $re, $im ];
+       $self->{c_dirty} = 0;
+       $self->{p_dirty} = 1;
+       $self->display_format('cartesian');
+       return $self;
+}
+
+#
+# ->emake
+#
+# Create a new complex number (exponential form)
+#
+sub emake {
+       my $self = bless {}, shift;
+       my ($rho, $theta) = @_;
+       if (@_ == 1) {
+           my ($remade, $p, $q) = _remake($rho);
+           if ($remade) {
+               if ($remade eq 'exp') {
+                   ($rho, $theta) = ($p, $q);
+               } else {
+                   return (ref $self)->make($p, $q);
+               }
+           }
+       }
+       my $rrh = ref $rho;
+       if ( $rrh ) {
+           if ( $rrh eq ref $self ) {
+               $rho = rho($rho);
+           } else {
+               _cannot_make("rho", $rrh);
+           }
+       }
+       my $rth = ref $theta;
+       if ( $rth ) {
+           if ( $rth eq ref $self ) {
+               $theta = theta($theta);
+           } else {
+               _cannot_make("theta", $rth);
+           }
+       }
+       if ($rho < 0) {
+           $rho   = -$rho;
+           $theta = ($theta <= 0) ? $theta + pi() : $theta - pi();
+       }
+       _cannot_make("rho",   $rho)   unless $rho   =~ /^$gre$/;
+       $theta ||= 0;
+       _cannot_make("theta", $theta) unless $theta =~ /^$gre$/;
+       $self->{'polar'} = [$rho, $theta];
+       $self->{p_dirty} = 0;
+       $self->{c_dirty} = 1;
+       $self->display_format('polar');
+       return $self;
+}
+
+sub new { &make }              # For backward compatibility only.
+
+#
+# cplx
+#
+# Creates a complex number from a (re, im) tuple.
+# This avoids the burden of writing Math::Complex->make(re, im).
+#
+sub cplx {
+       return __PACKAGE__->make(@_);
+}
+
+#
+# cplxe
+#
+# Creates a complex number from a (rho, theta) tuple.
+# This avoids the burden of writing Math::Complex->emake(rho, theta).
+#
+sub cplxe {
+       return __PACKAGE__->emake(@_);
+}
+
+#
+# pi
+#
+# The number defined as pi = 180 degrees
+#
+sub pi () { 4 * CORE::atan2(1, 1) }
+
+#
+# pit2
+#
+# The full circle
+#
+sub pit2 () { 2 * pi }
+
+#
+# pip2
+#
+# The quarter circle
+#
+sub pip2 () { pi / 2 }
+
+#
+# deg1
+#
+# One degree in radians, used in stringify_polar.
+#
+
+sub deg1 () { pi / 180 }
+
+#
+# uplog10
+#
+# Used in log10().
+#
+sub uplog10 () { 1 / CORE::log(10) }
+
+#
+# i
+#
+# The number defined as i*i = -1;
+#
+sub i () {
+        return $i if ($i);
+       $i = bless {};
+       $i->{'cartesian'} = [0, 1];
+       $i->{'polar'}     = [1, pip2];
+       $i->{c_dirty} = 0;
+       $i->{p_dirty} = 0;
+       return $i;
+}
+
+#
+# ip2
+#
+# Half of i.
+#
+sub ip2 () { i / 2 }
+
+#
+# Attribute access/set routines
+#
+
+sub cartesian {$_[0]->{c_dirty} ?
+                  $_[0]->update_cartesian : $_[0]->{'cartesian'}}
+sub polar     {$_[0]->{p_dirty} ?
+                  $_[0]->update_polar : $_[0]->{'polar'}}
+
+sub set_cartesian { $_[0]->{p_dirty}++; $_[0]->{'cartesian'} = $_[1] }
+sub set_polar     { $_[0]->{c_dirty}++; $_[0]->{'polar'} = $_[1] }
+
+#
+# ->update_cartesian
+#
+# Recompute and return the cartesian form, given accurate polar form.
+#
+sub update_cartesian {
+       my $self = shift;
+       my ($r, $t) = @{$self->{'polar'}};
+       $self->{c_dirty} = 0;
+       return $self->{'cartesian'} = [$r * CORE::cos($t), $r * CORE::sin($t)];
+}
+
+#
+#
+# ->update_polar
+#
+# Recompute and return the polar form, given accurate cartesian form.
+#
+sub update_polar {
+       my $self = shift;
+       my ($x, $y) = @{$self->{'cartesian'}};
+       $self->{p_dirty} = 0;
+       return $self->{'polar'} = [0, 0] if $x == 0 && $y == 0;
+       return $self->{'polar'} = [CORE::sqrt($x*$x + $y*$y),
+                                  CORE::atan2($y, $x)];
+}
+
+#
+# (plus)
+#
+# Computes z1+z2.
+#
+sub plus {
+       my ($z1, $z2, $regular) = @_;
+       my ($re1, $im1) = @{$z1->cartesian};
+       $z2 = cplx($z2) unless ref $z2;
+       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+       unless (defined $regular) {
+               $z1->set_cartesian([$re1 + $re2, $im1 + $im2]);
+               return $z1;
+       }
+       return (ref $z1)->make($re1 + $re2, $im1 + $im2);
+}
+
+#
+# (minus)
+#
+# Computes z1-z2.
+#
+sub minus {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       my ($re1, $im1) = @{$z1->cartesian};
+       $z2 = cplx($z2) unless ref $z2;
+       my ($re2, $im2) = @{$z2->cartesian};
+       unless (defined $inverted) {
+               $z1->set_cartesian([$re1 - $re2, $im1 - $im2]);
+               return $z1;
+       }
+       return $inverted ?
+               (ref $z1)->make($re2 - $re1, $im2 - $im1) :
+               (ref $z1)->make($re1 - $re2, $im1 - $im2);
+
+}
+
+#
+# (multiply)
+#
+# Computes z1*z2.
+#
+sub multiply {
+        my ($z1, $z2, $regular) = @_;
+       if ($z1->{p_dirty} == 0 and ref $z2 and $z2->{p_dirty} == 0) {
+           # if both polar better use polar to avoid rounding errors
+           my ($r1, $t1) = @{$z1->polar};
+           my ($r2, $t2) = @{$z2->polar};
+           my $t = $t1 + $t2;
+           if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
+           elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+           unless (defined $regular) {
+               $z1->set_polar([$r1 * $r2, $t]);
+               return $z1;
+           }
+           return (ref $z1)->emake($r1 * $r2, $t);
+       } else {
+           my ($x1, $y1) = @{$z1->cartesian};
+           if (ref $z2) {
+               my ($x2, $y2) = @{$z2->cartesian};
+               return (ref $z1)->make($x1*$x2-$y1*$y2, $x1*$y2+$y1*$x2);
+           } else {
+               return (ref $z1)->make($x1*$z2, $y1*$z2);
+           }
+       }
+}
+
+#
+# _divbyzero
+#
+# Die on division by zero.
+#
+sub _divbyzero {
+    my $mess = "$_[0]: Division by zero.\n";
+
+    if (defined $_[1]) {
+       $mess .= "(Because in the definition of $_[0], the divisor ";
+       $mess .= "$_[1] " unless ("$_[1]" eq '0');
+       $mess .= "is 0)\n";
+    }
+
+    my @up = caller(1);
+
+    $mess .= "Died at $up[1] line $up[2].\n";
+
+    die $mess;
+}
+
+#
+# (divide)
+#
+# Computes z1/z2.
+#
+sub divide {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       if ($z1->{p_dirty} == 0 and ref $z2 and $z2->{p_dirty} == 0) {
+           # if both polar better use polar to avoid rounding errors
+           my ($r1, $t1) = @{$z1->polar};
+           my ($r2, $t2) = @{$z2->polar};
+           my $t;
+           if ($inverted) {
+               _divbyzero "$z2/0" if ($r1 == 0);
+               $t = $t2 - $t1;
+               if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
+               elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+               return (ref $z1)->emake($r2 / $r1, $t);
+           } else {
+               _divbyzero "$z1/0" if ($r2 == 0);
+               $t = $t1 - $t2;
+               if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
+               elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+               return (ref $z1)->emake($r1 / $r2, $t);
+           }
+       } else {
+           my ($d, $x2, $y2);
+           if ($inverted) {
+               ($x2, $y2) = @{$z1->cartesian};
+               $d = $x2*$x2 + $y2*$y2;
+               _divbyzero "$z2/0" if $d == 0;
+               return (ref $z1)->make(($x2*$z2)/$d, -($y2*$z2)/$d);
+           } else {
+               my ($x1, $y1) = @{$z1->cartesian};
+               if (ref $z2) {
+                   ($x2, $y2) = @{$z2->cartesian};
+                   $d = $x2*$x2 + $y2*$y2;
+                   _divbyzero "$z1/0" if $d == 0;
+                   my $u = ($x1*$x2 + $y1*$y2)/$d;
+                   my $v = ($y1*$x2 - $x1*$y2)/$d;
+                   return (ref $z1)->make($u, $v);
+               } else {
+                   _divbyzero "$z1/0" if $z2 == 0;
+                   return (ref $z1)->make($x1/$z2, $y1/$z2);
+               }
+           }
+       }
+}
+
+#
+# (power)
+#
+# Computes z1**z2 = exp(z2 * log z1)).
+#
+sub power {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       if ($inverted) {
+           return 1 if $z1 == 0 || $z2 == 1;
+           return 0 if $z2 == 0 && Re($z1) > 0;
+       } else {
+           return 1 if $z2 == 0 || $z1 == 1;
+           return 0 if $z1 == 0 && Re($z2) > 0;
+       }
+       my $w = $inverted ? &exp($z1 * &log($z2))
+                         : &exp($z2 * &log($z1));
+       # If both arguments cartesian, return cartesian, else polar.
+       return $z1->{c_dirty} == 0 &&
+              (not ref $z2 or $z2->{c_dirty} == 0) ?
+              cplx(@{$w->cartesian}) : $w;
+}
+
+#
+# (spaceship)
+#
+# Computes z1 <=> z2.
+# Sorts on the real part first, then on the imaginary part. Thus 2-4i < 3+8i.
+#
+sub spaceship {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       my ($re1, $im1) = ref $z1 ? @{$z1->cartesian} : ($z1, 0);
+       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+       my $sgn = $inverted ? -1 : 1;
+       return $sgn * ($re1 <=> $re2) if $re1 != $re2;
+       return $sgn * ($im1 <=> $im2);
+}
+
+#
+# (numeq)
+#
+# Computes z1 == z2.
+#
+# (Required in addition to spaceship() because of NaNs.)
+sub numeq {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       my ($re1, $im1) = ref $z1 ? @{$z1->cartesian} : ($z1, 0);
+       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+       return $re1 == $re2 && $im1 == $im2 ? 1 : 0;
+}
+
+#
+# (negate)
+#
+# Computes -z.
+#
+sub negate {
+       my ($z) = @_;
+       if ($z->{c_dirty}) {
+               my ($r, $t) = @{$z->polar};
+               $t = ($t <= 0) ? $t + pi : $t - pi;
+               return (ref $z)->emake($r, $t);
+       }
+       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
+       return (ref $z)->make(-$re, -$im);
+}
+
+#
+# (conjugate)
+#
+# Compute complex's conjugate.
+#
+sub conjugate {
+       my ($z) = @_;
+       if ($z->{c_dirty}) {
+               my ($r, $t) = @{$z->polar};
+               return (ref $z)->emake($r, -$t);
+       }
+       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
+       return (ref $z)->make($re, -$im);
+}
+
+#
+# (abs)
+#
+# Compute or set complex's norm (rho).
+#
+sub abs {
+       my ($z, $rho) = @_;
+       unless (ref $z) {
+           if (@_ == 2) {
+               $_[0] = $_[1];
+           } else {
+               return CORE::abs($z);
+           }
+       }
+       if (defined $rho) {
+           $z->{'polar'} = [ $rho, ${$z->polar}[1] ];
+           $z->{p_dirty} = 0;
+           $z->{c_dirty} = 1;
+           return $rho;
+       } else {
+           return ${$z->polar}[0];
+       }
 }
 
+sub _theta {
+    my $theta = $_[0];
+
+    if    ($$theta >   pi()) { $$theta -= pit2 }
+    elsif ($$theta <= -pi()) { $$theta += pit2 }
+}
+
+#
+# arg
+#
+# Compute or set complex's argument (theta).
+#
+sub arg {
+       my ($z, $theta) = @_;
+       return $z unless ref $z;
+       if (defined $theta) {
+           _theta(\$theta);
+           $z->{'polar'} = [ ${$z->polar}[0], $theta ];
+           $z->{p_dirty} = 0;
+           $z->{c_dirty} = 1;
+       } else {
+           $theta = ${$z->polar}[1];
+           _theta(\$theta);
+       }
+       return $theta;
+}
+
+#
+# (sqrt)
+#
+# Compute sqrt(z).
+#
+# It is quite tempting to use wantarray here so that in list context
+# sqrt() would return the two solutions.  This, however, would
+# break things like
+#
+#      print "sqrt(z) = ", sqrt($z), "\n";
+#
+# The two values would be printed side by side without no intervening
+# whitespace, quite confusing.
+# Therefore if you want the two solutions use the root().
+#
+sub sqrt {
+       my ($z) = @_;
+       my ($re, $im) = ref $z ? @{$z->cartesian} : ($z, 0);
+       return $re < 0 ? cplx(0, CORE::sqrt(-$re)) : CORE::sqrt($re)
+           if $im == 0;
+       my ($r, $t) = @{$z->polar};
+       return (ref $z)->emake(CORE::sqrt($r), $t/2);
+}
+
+#
+# cbrt
+#
+# Compute cbrt(z) (cubic root).
+#
+# Why are we not returning three values?  The same answer as for sqrt().
+#
+sub cbrt {
+       my ($z) = @_;
+       return $z < 0 ?
+           -CORE::exp(CORE::log(-$z)/3) :
+               ($z > 0 ? CORE::exp(CORE::log($z)/3): 0)
+           unless ref $z;
+       my ($r, $t) = @{$z->polar};
+       return 0 if $r == 0;
+       return (ref $z)->emake(CORE::exp(CORE::log($r)/3), $t/3);
+}
+
+#
+# _rootbad
+#
+# Die on bad root.
+#
+sub _rootbad {
+    my $mess = "Root $_[0] illegal, root rank must be positive integer.\n";
+
+    my @up = caller(1);
+
+    $mess .= "Died at $up[1] line $up[2].\n";
+
+    die $mess;
+}
+
+#
+# root
+#
+# Computes all nth root for z, returning an array whose size is n.
+# `n' must be a positive integer.
+#
+# The roots are given by (for k = 0..n-1):
+#
+# z^(1/n) = r^(1/n) (cos ((t+2 k pi)/n) + i sin ((t+2 k pi)/n))
+#
+sub root {
+       my ($z, $n) = @_;
+       _rootbad($n) if ($n < 1 or int($n) != $n);
+       my ($r, $t) = ref $z ?
+           @{$z->polar} : (CORE::abs($z), $z >= 0 ? 0 : pi);
+       my @root;
+       my $k;
+       my $theta_inc = pit2 / $n;
+       my $rho = $r ** (1/$n);
+       my $theta;
+       my $cartesian = ref $z && $z->{c_dirty} == 0;
+       for ($k = 0, $theta = $t / $n; $k < $n; $k++, $theta += $theta_inc) {
+           my $w = cplxe($rho, $theta);
+           # Yes, $cartesian is loop invariant.
+           push @root, $cartesian ? cplx(@{$w->cartesian}) : $w;
+       }
+       return @root;
+}
+
+#
+# Re
+#
+# Return or set Re(z).
+#
 sub Re {
-    my($x,$y) = @{$_[0]};
-    $x;
+       my ($z, $Re) = @_;
+       return $z unless ref $z;
+       if (defined $Re) {
+           $z->{'cartesian'} = [ $Re, ${$z->cartesian}[1] ];
+           $z->{c_dirty} = 0;
+           $z->{p_dirty} = 1;
+       } else {
+           return ${$z->cartesian}[0];
+       }
 }
 
+#
+# Im
+#
+# Return or set Im(z).
+#
 sub Im {
-    my($x,$y) = @{$_[0]};
-    $y;
+       my ($z, $Im) = @_;
+       return 0 unless ref $z;
+       if (defined $Im) {
+           $z->{'cartesian'} = [ ${$z->cartesian}[0], $Im ];
+           $z->{c_dirty} = 0;
+           $z->{p_dirty} = 1;
+       } else {
+           return ${$z->cartesian}[1];
+       }
 }
 
-sub arg {
-    my($x,$y) = @{$_[0]};
-    atan2($y,$x);
+#
+# rho
+#
+# Return or set rho(w).
+#
+sub rho {
+    Math::Complex::abs(@_);
+}
+
+#
+# theta
+#
+# Return or set theta(w).
+#
+sub theta {
+    Math::Complex::arg(@_);
+}
+
+#
+# (exp)
+#
+# Computes exp(z).
+#
+sub exp {
+       my ($z) = @_;
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       return (ref $z)->emake(CORE::exp($x), $y);
+}
+
+#
+# _logofzero
+#
+# Die on logarithm of zero.
+#
+sub _logofzero {
+    my $mess = "$_[0]: Logarithm of zero.\n";
+
+    if (defined $_[1]) {
+       $mess .= "(Because in the definition of $_[0], the argument ";
+       $mess .= "$_[1] " unless ($_[1] eq '0');
+       $mess .= "is 0)\n";
+    }
+
+    my @up = caller(1);
+
+    $mess .= "Died at $up[1] line $up[2].\n";
+
+    die $mess;
+}
+
+#
+# (log)
+#
+# Compute log(z).
+#
+sub log {
+       my ($z) = @_;
+       unless (ref $z) {
+           _logofzero("log") if $z == 0;
+           return $z > 0 ? CORE::log($z) : cplx(CORE::log(-$z), pi);
+       }
+       my ($r, $t) = @{$z->polar};
+       _logofzero("log") if $r == 0;
+       if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
+       elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+       return (ref $z)->make(CORE::log($r), $t);
+}
+
+#
+# ln
+#
+# Alias for log().
+#
+sub ln { Math::Complex::log(@_) }
+
+#
+# log10
+#
+# Compute log10(z).
+#
+
+sub log10 {
+       return Math::Complex::log($_[0]) * uplog10;
+}
+
+#
+# logn
+#
+# Compute logn(z,n) = log(z) / log(n)
+#
+sub logn {
+       my ($z, $n) = @_;
+       $z = cplx($z, 0) unless ref $z;
+       my $logn = $LOGN{$n};
+       $logn = $LOGN{$n} = CORE::log($n) unless defined $logn; # Cache log(n)
+       return &log($z) / $logn;
+}
+
+#
+# (cos)
+#
+# Compute cos(z) = (exp(iz) + exp(-iz))/2.
+#
+sub cos {
+       my ($z) = @_;
+       return CORE::cos($z) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       my $ey = CORE::exp($y);
+       my $sx = CORE::sin($x);
+       my $cx = CORE::cos($x);
+       my $ey_1 = $ey ? 1 / $ey : $Inf;
+       return (ref $z)->make($cx * ($ey + $ey_1)/2,
+                             $sx * ($ey_1 - $ey)/2);
+}
+
+#
+# (sin)
+#
+# Compute sin(z) = (exp(iz) - exp(-iz))/2.
+#
+sub sin {
+       my ($z) = @_;
+       return CORE::sin($z) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       my $ey = CORE::exp($y);
+       my $sx = CORE::sin($x);
+       my $cx = CORE::cos($x);
+       my $ey_1 = $ey ? 1 / $ey : $Inf;
+       return (ref $z)->make($sx * ($ey + $ey_1)/2,
+                             $cx * ($ey - $ey_1)/2);
+}
+
+#
+# tan
+#
+# Compute tan(z) = sin(z) / cos(z).
+#
+sub tan {
+       my ($z) = @_;
+       my $cz = &cos($z);
+       _divbyzero "tan($z)", "cos($z)" if $cz == 0;
+       return &sin($z) / $cz;
+}
+
+#
+# sec
+#
+# Computes the secant sec(z) = 1 / cos(z).
+#
+sub sec {
+       my ($z) = @_;
+       my $cz = &cos($z);
+       _divbyzero "sec($z)", "cos($z)" if ($cz == 0);
+       return 1 / $cz;
+}
+
+#
+# csc
+#
+# Computes the cosecant csc(z) = 1 / sin(z).
+#
+sub csc {
+       my ($z) = @_;
+       my $sz = &sin($z);
+       _divbyzero "csc($z)", "sin($z)" if ($sz == 0);
+       return 1 / $sz;
+}
+
+#
+# cosec
+#
+# Alias for csc().
+#
+sub cosec { Math::Complex::csc(@_) }
+
+#
+# cot
+#
+# Computes cot(z) = cos(z) / sin(z).
+#
+sub cot {
+       my ($z) = @_;
+       my $sz = &sin($z);
+       _divbyzero "cot($z)", "sin($z)" if ($sz == 0);
+       return &cos($z) / $sz;
+}
+
+#
+# cotan
+#
+# Alias for cot().
+#
+sub cotan { Math::Complex::cot(@_) }
+
+#
+# acos
+#
+# Computes the arc cosine acos(z) = -i log(z + sqrt(z*z-1)).
+#
+sub acos {
+       my $z = $_[0];
+       return CORE::atan2(CORE::sqrt(1-$z*$z), $z)
+           if (! ref $z) && CORE::abs($z) <= 1;
+       $z = cplx($z, 0) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       return 0 if $x == 1 && $y == 0;
+       my $t1 = CORE::sqrt(($x+1)*($x+1) + $y*$y);
+       my $t2 = CORE::sqrt(($x-1)*($x-1) + $y*$y);
+       my $alpha = ($t1 + $t2)/2;
+       my $beta  = ($t1 - $t2)/2;
+       $alpha = 1 if $alpha < 1;
+       if    ($beta >  1) { $beta =  1 }
+       elsif ($beta < -1) { $beta = -1 }
+       my $u = CORE::atan2(CORE::sqrt(1-$beta*$beta), $beta);
+       my $v = CORE::log($alpha + CORE::sqrt($alpha*$alpha-1));
+       $v = -$v if $y > 0 || ($y == 0 && $x < -1);
+       return (ref $z)->make($u, $v);
+}
+
+#
+# asin
+#
+# Computes the arc sine asin(z) = -i log(iz + sqrt(1-z*z)).
+#
+sub asin {
+       my $z = $_[0];
+       return CORE::atan2($z, CORE::sqrt(1-$z*$z))
+           if (! ref $z) && CORE::abs($z) <= 1;
+       $z = cplx($z, 0) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       return 0 if $x == 0 && $y == 0;
+       my $t1 = CORE::sqrt(($x+1)*($x+1) + $y*$y);
+       my $t2 = CORE::sqrt(($x-1)*($x-1) + $y*$y);
+       my $alpha = ($t1 + $t2)/2;
+       my $beta  = ($t1 - $t2)/2;
+       $alpha = 1 if $alpha < 1;
+       if    ($beta >  1) { $beta =  1 }
+       elsif ($beta < -1) { $beta = -1 }
+       my $u =  CORE::atan2($beta, CORE::sqrt(1-$beta*$beta));
+       my $v = -CORE::log($alpha + CORE::sqrt($alpha*$alpha-1));
+       $v = -$v if $y > 0 || ($y == 0 && $x < -1);
+       return (ref $z)->make($u, $v);
+}
+
+#
+# atan
+#
+# Computes the arc tangent atan(z) = i/2 log((i+z) / (i-z)).
+#
+sub atan {
+       my ($z) = @_;
+       return CORE::atan2($z, 1) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = ref $z ? @{$z->cartesian} : ($z, 0);
+       return 0 if $x == 0 && $y == 0;
+       _divbyzero "atan(i)"  if ( $z == i);
+       _logofzero "atan(-i)" if (-$z == i); # -i is a bad file test...
+       my $log = &log((i + $z) / (i - $z));
+       return ip2 * $log;
+}
+
+#
+# asec
+#
+# Computes the arc secant asec(z) = acos(1 / z).
+#
+sub asec {
+       my ($z) = @_;
+       _divbyzero "asec($z)", $z if ($z == 0);
+       return acos(1 / $z);
+}
+
+#
+# acsc
+#
+# Computes the arc cosecant acsc(z) = asin(1 / z).
+#
+sub acsc {
+       my ($z) = @_;
+       _divbyzero "acsc($z)", $z if ($z == 0);
+       return asin(1 / $z);
+}
+
+#
+# acosec
+#
+# Alias for acsc().
+#
+sub acosec { Math::Complex::acsc(@_) }
+
+#
+# acot
+#
+# Computes the arc cotangent acot(z) = atan(1 / z)
+#
+sub acot {
+       my ($z) = @_;
+       _divbyzero "acot(0)"  if $z == 0;
+       return ($z >= 0) ? CORE::atan2(1, $z) : CORE::atan2(-1, -$z)
+           unless ref $z;
+       _divbyzero "acot(i)"  if ($z - i == 0);
+       _logofzero "acot(-i)" if ($z + i == 0);
+       return atan(1 / $z);
+}
+
+#
+# acotan
+#
+# Alias for acot().
+#
+sub acotan { Math::Complex::acot(@_) }
+
+#
+# cosh
+#
+# Computes the hyperbolic cosine cosh(z) = (exp(z) + exp(-z))/2.
+#
+sub cosh {
+       my ($z) = @_;
+       my $ex;
+       unless (ref $z) {
+           $ex = CORE::exp($z);
+           return $ex ? ($ex + 1/$ex)/2 : $Inf;
+       }
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       $ex = CORE::exp($x);
+       my $ex_1 = $ex ? 1 / $ex : $Inf;
+       return (ref $z)->make(CORE::cos($y) * ($ex + $ex_1)/2,
+                             CORE::sin($y) * ($ex - $ex_1)/2);
+}
+
+#
+# sinh
+#
+# Computes the hyperbolic sine sinh(z) = (exp(z) - exp(-z))/2.
+#
+sub sinh {
+       my ($z) = @_;
+       my $ex;
+       unless (ref $z) {
+           return 0 if $z == 0;
+           $ex = CORE::exp($z);
+           return $ex ? ($ex - 1/$ex)/2 : "-$Inf";
+       }
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       my $cy = CORE::cos($y);
+       my $sy = CORE::sin($y);
+       $ex = CORE::exp($x);
+       my $ex_1 = $ex ? 1 / $ex : $Inf;
+       return (ref $z)->make(CORE::cos($y) * ($ex - $ex_1)/2,
+                             CORE::sin($y) * ($ex + $ex_1)/2);
+}
+
+#
+# tanh
+#
+# Computes the hyperbolic tangent tanh(z) = sinh(z) / cosh(z).
+#
+sub tanh {
+       my ($z) = @_;
+       my $cz = cosh($z);
+       _divbyzero "tanh($z)", "cosh($z)" if ($cz == 0);
+       return sinh($z) / $cz;
+}
+
+#
+# sech
+#
+# Computes the hyperbolic secant sech(z) = 1 / cosh(z).
+#
+sub sech {
+       my ($z) = @_;
+       my $cz = cosh($z);
+       _divbyzero "sech($z)", "cosh($z)" if ($cz == 0);
+       return 1 / $cz;
+}
+
+#
+# csch
+#
+# Computes the hyperbolic cosecant csch(z) = 1 / sinh(z).
+#
+sub csch {
+       my ($z) = @_;
+       my $sz = sinh($z);
+       _divbyzero "csch($z)", "sinh($z)" if ($sz == 0);
+       return 1 / $sz;
+}
+
+#
+# cosech
+#
+# Alias for csch().
+#
+sub cosech { Math::Complex::csch(@_) }
+
+#
+# coth
+#
+# Computes the hyperbolic cotangent coth(z) = cosh(z) / sinh(z).
+#
+sub coth {
+       my ($z) = @_;
+       my $sz = sinh($z);
+       _divbyzero "coth($z)", "sinh($z)" if $sz == 0;
+       return cosh($z) / $sz;
+}
+
+#
+# cotanh
+#
+# Alias for coth().
+#
+sub cotanh { Math::Complex::coth(@_) }
+
+#
+# acosh
+#
+# Computes the arc hyperbolic cosine acosh(z) = log(z + sqrt(z*z-1)).
+#
+sub acosh {
+       my ($z) = @_;
+       unless (ref $z) {
+           $z = cplx($z, 0);
+       }
+       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
+       if ($im == 0) {
+           return CORE::log($re + CORE::sqrt($re*$re - 1))
+               if $re >= 1;
+           return cplx(0, CORE::atan2(CORE::sqrt(1 - $re*$re), $re))
+               if CORE::abs($re) < 1;
+       }
+       my $t = &sqrt($z * $z - 1) + $z;
+       # Try Taylor if looking bad (this usually means that
+       # $z was large negative, therefore the sqrt is really
+       # close to abs(z), summing that with z...)
+       $t = 1/(2 * $z) - 1/(8 * $z**3) + 1/(16 * $z**5) - 5/(128 * $z**7)
+           if $t == 0;
+       my $u = &log($t);
+       $u->Im(-$u->Im) if $re < 0 && $im == 0;
+       return $re < 0 ? -$u : $u;
 }
 
+#
+# asinh
+#
+# Computes the arc hyperbolic sine asinh(z) = log(z + sqrt(z*z+1))
+#
+sub asinh {
+       my ($z) = @_;
+       unless (ref $z) {
+           my $t = $z + CORE::sqrt($z*$z + 1);
+           return CORE::log($t) if $t;
+       }
+       my $t = &sqrt($z * $z + 1) + $z;
+       # Try Taylor if looking bad (this usually means that
+       # $z was large negative, therefore the sqrt is really
+       # close to abs(z), summing that with z...)
+       $t = 1/(2 * $z) - 1/(8 * $z**3) + 1/(16 * $z**5) - 5/(128 * $z**7)
+           if $t == 0;
+       return &log($t);
+}
+
+#
+# atanh
+#
+# Computes the arc hyperbolic tangent atanh(z) = 1/2 log((1+z) / (1-z)).
+#
+sub atanh {
+       my ($z) = @_;
+       unless (ref $z) {
+           return CORE::log((1 + $z)/(1 - $z))/2 if CORE::abs($z) < 1;
+           $z = cplx($z, 0);
+       }
+       _divbyzero 'atanh(1)',  "1 - $z" if (1 - $z == 0);
+       _logofzero 'atanh(-1)'           if (1 + $z == 0);
+       return 0.5 * &log((1 + $z) / (1 - $z));
+}
+
+#
+# asech
+#
+# Computes the hyperbolic arc secant asech(z) = acosh(1 / z).
+#
+sub asech {
+       my ($z) = @_;
+       _divbyzero 'asech(0)', "$z" if ($z == 0);
+       return acosh(1 / $z);
+}
+
+#
+# acsch
+#
+# Computes the hyperbolic arc cosecant acsch(z) = asinh(1 / z).
+#
+sub acsch {
+       my ($z) = @_;
+       _divbyzero 'acsch(0)', $z if ($z == 0);
+       return asinh(1 / $z);
+}
+
+#
+# acosech
+#
+# Alias for acosh().
+#
+sub acosech { Math::Complex::acsch(@_) }
+
+#
+# acoth
+#
+# Computes the arc hyperbolic cotangent acoth(z) = 1/2 log((1+z) / (z-1)).
+#
+sub acoth {
+       my ($z) = @_;
+       _divbyzero 'acoth(0)'            if ($z == 0);
+       unless (ref $z) {
+           return CORE::log(($z + 1)/($z - 1))/2 if CORE::abs($z) > 1;
+           $z = cplx($z, 0);
+       }
+       _divbyzero 'acoth(1)',  "$z - 1" if ($z - 1 == 0);
+       _logofzero 'acoth(-1)', "1 + $z" if (1 + $z == 0);
+       return &log((1 + $z) / ($z - 1)) / 2;
+}
+
+#
+# acotanh
+#
+# Alias for acot().
+#
+sub acotanh { Math::Complex::acoth(@_) }
+
+#
+# (atan2)
+#
+# Compute atan(z1/z2).
+#
+sub atan2 {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       my ($re1, $im1, $re2, $im2);
+       if ($inverted) {
+           ($re1, $im1) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+           ($re2, $im2) = @{$z1->cartesian};
+       } else {
+           ($re1, $im1) = @{$z1->cartesian};
+           ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+       }
+       if ($im2 == 0) {
+           return CORE::atan2($re1, $re2) if $im1 == 0;
+           return ($im1<=>0) * pip2 if $re2 == 0;
+       }
+       my $w = atan($z1/$z2);
+       my ($u, $v) = ref $w ? @{$w->cartesian} : ($w, 0);
+       $u += pi   if $re2 < 0;
+       $u -= pit2 if $u > pi;
+       return cplx($u, $v);
+}
+
+#
+# display_format
+# ->display_format
+#
+# Set (get if no argument) the display format for all complex numbers that
+# don't happen to have overridden it via ->display_format
+#
+# When called as an object method, this actually sets the display format for
+# the current object.
+#
+# Valid object formats are 'c' and 'p' for cartesian and polar. The first
+# letter is used actually, so the type can be fully spelled out for clarity.
+#
+sub display_format {
+       my $self  = shift;
+       my %display_format = %DISPLAY_FORMAT;
+
+       if (ref $self) {                        # Called as an object method
+           if (exists $self->{display_format}) {
+               my %obj = %{$self->{display_format}};
+               @display_format{keys %obj} = values %obj;
+           }
+       }
+       if (@_ == 1) {
+           $display_format{style} = shift;
+       } else {
+           my %new = @_;
+           @display_format{keys %new} = values %new;
+       }
+
+       if (ref $self) { # Called as an object method
+           $self->{display_format} = { %display_format };
+           return
+               wantarray ?
+                   %{$self->{display_format}} :
+                   $self->{display_format}->{style};
+       }
+
+        # Called as a class method
+       %DISPLAY_FORMAT = %display_format;
+       return
+           wantarray ?
+               %DISPLAY_FORMAT :
+                   $DISPLAY_FORMAT{style};
+}
+
+#
+# (stringify)
+#
+# Show nicely formatted complex number under its cartesian or polar form,
+# depending on the current display format:
+#
+# . If a specific display format has been recorded for this object, use it.
+# . Otherwise, use the generic current default for all complex numbers,
+#   which is a package global variable.
+#
 sub stringify {
-    my($x,$y) = @{$_[0]};
-    my($re,$im);
+       my ($z) = shift;
+
+       my $style = $z->display_format;
+
+       $style = $DISPLAY_FORMAT{style} unless defined $style;
+
+       return $z->stringify_polar if $style =~ /^p/i;
+       return $z->stringify_cartesian;
+}
+
+#
+# ->stringify_cartesian
+#
+# Stringify as a cartesian representation 'a+bi'.
+#
+sub stringify_cartesian {
+       my $z  = shift;
+       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       my ($re, $im);
+
+       my %format = $z->display_format;
+       my $format = $format{format};
+
+       if ($x) {
+           if ($x =~ /^NaN[QS]?$/i) {
+               $re = $x;
+           } else {
+               if ($x =~ /^-?$Inf$/oi) {
+                   $re = $x;
+               } else {
+                   $re = defined $format ? sprintf($format, $x) : $x;
+               }
+           }
+       } else {
+           undef $re;
+       }
+
+       if ($y) {
+           if ($y =~ /^(NaN[QS]?)$/i) {
+               $im = $y;
+           } else {
+               if ($y =~ /^-?$Inf$/oi) {
+                   $im = $y;
+               } else {
+                   $im =
+                       defined $format ?
+                           sprintf($format, $y) :
+                           ($y == 1 ? "" : ($y == -1 ? "-" : $y));
+               }
+           }
+           $im .= "i";
+       } else {
+           undef $im;
+       }
 
-    $re = $x if ($x);
-    if ($y == 1) {$im = 'i';}  
-    elsif ($y == -1){$im = '-i';} 
-    elsif ($y) {$im = "${y}i"; }
+       my $str = $re;
 
-    local $_ = $re.'+'.$im;
-    s/\+-/-/;
-    s/^\+//;
-    s/[\+-]$//;
-    $_ = 0 if ($_ eq '');
-    return $_;
+       if (defined $im) {
+           if ($y < 0) {
+               $str .= $im;
+           } elsif ($y > 0 || $im =~ /^NaN[QS]?i$/i)  {
+               $str .= "+" if defined $re;
+               $str .= $im;
+           }
+       } elsif (!defined $re) {
+           $str = "0";
+       }
+
+       return $str;
+}
+
+
+#
+# ->stringify_polar
+#
+# Stringify as a polar representation '[r,t]'.
+#
+sub stringify_polar {
+       my $z  = shift;
+       my ($r, $t) = @{$z->polar};
+       my $theta;
+
+       my %format = $z->display_format;
+       my $format = $format{format};
+
+       if ($t =~ /^NaN[QS]?$/i || $t =~ /^-?$Inf$/oi) {
+           $theta = $t; 
+       } elsif ($t == pi) {
+           $theta = "pi";
+       } elsif ($r == 0 || $t == 0) {
+           $theta = defined $format ? sprintf($format, $t) : $t;
+       }
+
+       return "[$r,$theta]" if defined $theta;
+
+       #
+       # Try to identify pi/n and friends.
+       #
+
+       $t -= int(CORE::abs($t) / pit2) * pit2;
+
+       if ($format{polar_pretty_print} && $t) {
+           my ($a, $b);
+           for $a (2..9) {
+               $b = $t * $a / pi;
+               if ($b =~ /^-?\d+$/) {
+                   $b = $b < 0 ? "-" : "" if CORE::abs($b) == 1;
+                   $theta = "${b}pi/$a";
+                   last;
+               }
+           }
+       }
+
+        if (defined $format) {
+           $r     = sprintf($format, $r);
+           $theta = sprintf($format, $theta) unless defined $theta;
+       } else {
+           $theta = $t unless defined $theta;
+       }
+
+       return "[$r,$theta]";
 }
 
 1;
 __END__
 
+=pod
+
 =head1 NAME
 
-Math::Complex - complex numbers package
+Math::Complex - complex numbers and associated mathematical functions
 
 =head1 SYNOPSIS
 
-  use Math::Complex;
-  $i = new Math::Complex;
+       use Math::Complex;
+
+       $z = Math::Complex->make(5, 6);
+       $t = 4 - 3*i + $z;
+       $j = cplxe(1, 2*pi/3);
 
 =head1 DESCRIPTION
 
-Complex numbers declared as
+This package lets you create and manipulate complex numbers. By default,
+I<Perl> limits itself to real numbers, but an extra C<use> statement brings
+full complex support, along with a full set of mathematical functions
+typically associated with and/or extended to complex numbers.
+
+If you wonder what complex numbers are, they were invented to be able to solve
+the following equation:
+
+       x*x = -1
+
+and by definition, the solution is noted I<i> (engineers use I<j> instead since
+I<i> usually denotes an intensity, but the name does not matter). The number
+I<i> is a pure I<imaginary> number.
+
+The arithmetics with pure imaginary numbers works just like you would expect
+it with real numbers... you just have to remember that
+
+       i*i = -1
+
+so you have:
+
+       5i + 7i = i * (5 + 7) = 12i
+       4i - 3i = i * (4 - 3) = i
+       4i * 2i = -8
+       6i / 2i = 3
+       1 / i = -i
+
+Complex numbers are numbers that have both a real part and an imaginary
+part, and are usually noted:
+
+       a + bi
+
+where C<a> is the I<real> part and C<b> is the I<imaginary> part. The
+arithmetic with complex numbers is straightforward. You have to
+keep track of the real and the imaginary parts, but otherwise the
+rules used for real numbers just apply:
+
+       (4 + 3i) + (5 - 2i) = (4 + 5) + i(3 - 2) = 9 + i
+       (2 + i) * (4 - i) = 2*4 + 4i -2i -i*i = 8 + 2i + 1 = 9 + 2i
+
+A graphical representation of complex numbers is possible in a plane
+(also called the I<complex plane>, but it's really a 2D plane).
+The number
+
+       z = a + bi
+
+is the point whose coordinates are (a, b). Actually, it would
+be the vector originating from (0, 0) to (a, b). It follows that the addition
+of two complex numbers is a vectorial addition.
+
+Since there is a bijection between a point in the 2D plane and a complex
+number (i.e. the mapping is unique and reciprocal), a complex number
+can also be uniquely identified with polar coordinates:
+
+       [rho, theta]
+
+where C<rho> is the distance to the origin, and C<theta> the angle between
+the vector and the I<x> axis. There is a notation for this using the
+exponential form, which is:
+
+       rho * exp(i * theta)
+
+where I<i> is the famous imaginary number introduced above. Conversion
+between this form and the cartesian form C<a + bi> is immediate:
+
+       a = rho * cos(theta)
+       b = rho * sin(theta)
+
+which is also expressed by this formula:
+
+       z = rho * exp(i * theta) = rho * (cos theta + i * sin theta)
+
+In other words, it's the projection of the vector onto the I<x> and I<y>
+axes. Mathematicians call I<rho> the I<norm> or I<modulus> and I<theta>
+the I<argument> of the complex number. The I<norm> of C<z> will be
+noted C<abs(z)>.
+
+The polar notation (also known as the trigonometric
+representation) is much more handy for performing multiplications and
+divisions of complex numbers, whilst the cartesian notation is better
+suited for additions and subtractions. Real numbers are on the I<x>
+axis, and therefore I<theta> is zero or I<pi>.
+
+All the common operations that can be performed on a real number have
+been defined to work on complex numbers as well, and are merely
+I<extensions> of the operations defined on real numbers. This means
+they keep their natural meaning when there is no imaginary part, provided
+the number is within their definition set.
+
+For instance, the C<sqrt> routine which computes the square root of
+its argument is only defined for non-negative real numbers and yields a
+non-negative real number (it is an application from B<R+> to B<R+>).
+If we allow it to return a complex number, then it can be extended to
+negative real numbers to become an application from B<R> to B<C> (the
+set of complex numbers):
+
+       sqrt(x) = x >= 0 ? sqrt(x) : sqrt(-x)*i
+
+It can also be extended to be an application from B<C> to B<C>,
+whilst its restriction to B<R> behaves as defined above by using
+the following definition:
+
+       sqrt(z = [r,t]) = sqrt(r) * exp(i * t/2)
+
+Indeed, a negative real number can be noted C<[x,pi]> (the modulus
+I<x> is always non-negative, so C<[x,pi]> is really C<-x>, a negative
+number) and the above definition states that
+
+       sqrt([x,pi]) = sqrt(x) * exp(i*pi/2) = [sqrt(x),pi/2] = sqrt(x)*i
+
+which is exactly what we had defined for negative real numbers above.
+The C<sqrt> returns only one of the solutions: if you want the both,
+use the C<root> function.
+
+All the common mathematical functions defined on real numbers that
+are extended to complex numbers share that same property of working
+I<as usual> when the imaginary part is zero (otherwise, it would not
+be called an extension, would it?).
+
+A I<new> operation possible on a complex number that is
+the identity for real numbers is called the I<conjugate>, and is noted
+with a horizontal bar above the number, or C<~z> here.
 
-    $i = Math::Complex->new(1,1);
+        z = a + bi
+       ~z = a - bi
 
-can be manipulated with overloaded math operators. The operators
+Simple... Now look:
 
-  + - * / neg ~ abs cos sin exp sqrt
+       z * ~z = (a + bi) * (a - bi) = a*a + b*b
 
-are supported as well as
+We saw that the norm of C<z> was noted C<abs(z)> and was defined as the
+distance to the origin, also known as:
 
-  "" (stringify)
+       rho = abs(z) = sqrt(a*a + b*b)
 
-The methods
+so
 
-  Re Im arg
+       z * ~z = abs(z) ** 2
 
-are also provided.
+If z is a pure real number (i.e. C<b == 0>), then the above yields:
+
+       a * a = abs(a) ** 2
+
+which is true (C<abs> has the regular meaning for real number, i.e. stands
+for the absolute value). This example explains why the norm of C<z> is
+noted C<abs(z)>: it extends the C<abs> function to complex numbers, yet
+is the regular C<abs> we know when the complex number actually has no
+imaginary part... This justifies I<a posteriori> our use of the C<abs>
+notation for the norm.
+
+=head1 OPERATIONS
+
+Given the following notations:
+
+       z1 = a + bi = r1 * exp(i * t1)
+       z2 = c + di = r2 * exp(i * t2)
+       z = <any complex or real number>
+
+the following (overloaded) operations are supported on complex numbers:
+
+       z1 + z2 = (a + c) + i(b + d)
+       z1 - z2 = (a - c) + i(b - d)
+       z1 * z2 = (r1 * r2) * exp(i * (t1 + t2))
+       z1 / z2 = (r1 / r2) * exp(i * (t1 - t2))
+       z1 ** z2 = exp(z2 * log z1)
+       ~z = a - bi
+       abs(z) = r1 = sqrt(a*a + b*b)
+       sqrt(z) = sqrt(r1) * exp(i * t/2)
+       exp(z) = exp(a) * exp(i * b)
+       log(z) = log(r1) + i*t
+       sin(z) = 1/2i (exp(i * z1) - exp(-i * z))
+       cos(z) = 1/2 (exp(i * z1) + exp(-i * z))
+       atan2(z1, z2) = atan(z1/z2)
+
+The following extra operations are supported on both real and complex
+numbers:
+
+       Re(z) = a
+       Im(z) = b
+       arg(z) = t
+       abs(z) = r
+
+       cbrt(z) = z ** (1/3)
+       log10(z) = log(z) / log(10)
+       logn(z, n) = log(z) / log(n)
+
+       tan(z) = sin(z) / cos(z)
+
+       csc(z) = 1 / sin(z)
+       sec(z) = 1 / cos(z)
+       cot(z) = 1 / tan(z)
+
+       asin(z) = -i * log(i*z + sqrt(1-z*z))
+       acos(z) = -i * log(z + i*sqrt(1-z*z))
+       atan(z) = i/2 * log((i+z) / (i-z))
+
+       acsc(z) = asin(1 / z)
+       asec(z) = acos(1 / z)
+       acot(z) = atan(1 / z) = -i/2 * log((i+z) / (z-i))
+
+       sinh(z) = 1/2 (exp(z) - exp(-z))
+       cosh(z) = 1/2 (exp(z) + exp(-z))
+       tanh(z) = sinh(z) / cosh(z) = (exp(z) - exp(-z)) / (exp(z) + exp(-z))
+
+       csch(z) = 1 / sinh(z)
+       sech(z) = 1 / cosh(z)
+       coth(z) = 1 / tanh(z)
+
+       asinh(z) = log(z + sqrt(z*z+1))
+       acosh(z) = log(z + sqrt(z*z-1))
+       atanh(z) = 1/2 * log((1+z) / (1-z))
+
+       acsch(z) = asinh(1 / z)
+       asech(z) = acosh(1 / z)
+       acoth(z) = atanh(1 / z) = 1/2 * log((1+z) / (z-1))
+
+I<arg>, I<abs>, I<log>, I<csc>, I<cot>, I<acsc>, I<acot>, I<csch>,
+I<coth>, I<acosech>, I<acotanh>, have aliases I<rho>, I<theta>, I<ln>,
+I<cosec>, I<cotan>, I<acosec>, I<acotan>, I<cosech>, I<cotanh>,
+I<acosech>, I<acotanh>, respectively.  C<Re>, C<Im>, C<arg>, C<abs>,
+C<rho>, and C<theta> can be used also as mutators.  The C<cbrt>
+returns only one of the solutions: if you want all three, use the
+C<root> function.
+
+The I<root> function is available to compute all the I<n>
+roots of some complex, where I<n> is a strictly positive integer.
+There are exactly I<n> such roots, returned as a list. Getting the
+number mathematicians call C<j> such that:
+
+       1 + j + j*j = 0;
+
+is a simple matter of writing:
+
+       $j = ((root(1, 3))[1];
+
+The I<k>th root for C<z = [r,t]> is given by:
+
+       (root(z, n))[k] = r**(1/n) * exp(i * (t + 2*k*pi)/n)
+
+The I<spaceship> comparison operator, E<lt>=E<gt>, is also defined. In
+order to ensure its restriction to real numbers is conform to what you
+would expect, the comparison is run on the real part of the complex
+number first, and imaginary parts are compared only when the real
+parts match.
+
+=head1 CREATION
+
+To create a complex number, use either:
+
+       $z = Math::Complex->make(3, 4);
+       $z = cplx(3, 4);
+
+if you know the cartesian form of the number, or
+
+       $z = 3 + 4*i;
+
+if you like. To create a number using the polar form, use either:
+
+       $z = Math::Complex->emake(5, pi/3);
+       $x = cplxe(5, pi/3);
+
+instead. The first argument is the modulus, the second is the angle
+(in radians, the full circle is 2*pi).  (Mnemonic: C<e> is used as a
+notation for complex numbers in the polar form).
+
+It is possible to write:
+
+       $x = cplxe(-3, pi/4);
+
+but that will be silently converted into C<[3,-3pi/4]>, since the
+modulus must be non-negative (it represents the distance to the origin
+in the complex plane).
+
+It is also possible to have a complex number as either argument of the
+C<make>, C<emake>, C<cplx>, and C<cplxe>: the appropriate component of
+the argument will be used.
+
+       $z1 = cplx(-2,  1);
+       $z2 = cplx($z1, 4);
+
+The C<new>, C<make>, C<emake>, C<cplx>, and C<cplxe> will also
+understand a single (string) argument of the forms
+
+       2-3i
+       -3i
+       [2,3]
+       [2]
+
+in which case the appropriate cartesian and exponential components
+will be parsed from the string and used to create new complex numbers.
+The imaginary component and the theta, respectively, will default to zero.
+
+=head1 STRINGIFICATION
+
+When printed, a complex number is usually shown under its cartesian
+style I<a+bi>, but there are legitimate cases where the polar style
+I<[r,t]> is more appropriate.
+
+By calling the class method C<Math::Complex::display_format> and
+supplying either C<"polar"> or C<"cartesian"> as an argument, you
+override the default display style, which is C<"cartesian">. Not
+supplying any argument returns the current settings.
+
+This default can be overridden on a per-number basis by calling the
+C<display_format> method instead. As before, not supplying any argument
+returns the current display style for this number. Otherwise whatever you
+specify will be the new display style for I<this> particular number.
+
+For instance:
+
+       use Math::Complex;
+
+       Math::Complex::display_format('polar');
+       $j = (root(1, 3))[1];
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = [1,2pi/3]"
+       $j->display_format('cartesian');
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = -0.5+0.866025403784439i"
+
+The polar style attempts to emphasize arguments like I<k*pi/n>
+(where I<n> is a positive integer and I<k> an integer within [-9, +9]),
+this is called I<polar pretty-printing>.
+
+=head2 CHANGED IN PERL 5.6
+
+The C<display_format> class method and the corresponding
+C<display_format> object method can now be called using
+a parameter hash instead of just a one parameter.
+
+The old display format style, which can have values C<"cartesian"> or
+C<"polar">, can be changed using the C<"style"> parameter.
+
+       $j->display_format(style => "polar");
+
+The one parameter calling convention also still works.
+
+       $j->display_format("polar");
+
+There are two new display parameters.
+
+The first one is C<"format">, which is a sprintf()-style format string
+to be used for both numeric parts of the complex number(s).  The is
+somewhat system-dependent but most often it corresponds to C<"%.15g">.
+You can revert to the default by setting the C<format> to C<undef>.
+
+       # the $j from the above example
+
+       $j->display_format('format' => '%.5f');
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = -0.50000+0.86603i"
+       $j->display_format('format' => undef);
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = -0.5+0.86603i"
+
+Notice that this affects also the return values of the
+C<display_format> methods: in list context the whole parameter hash
+will be returned, as opposed to only the style parameter value.
+This is a potential incompatibility with earlier versions if you
+have been calling the C<display_format> method in list context.
+
+The second new display parameter is C<"polar_pretty_print">, which can
+be set to true or false, the default being true.  See the previous
+section for what this means.
+
+=head1 USAGE
+
+Thanks to overloading, the handling of arithmetics with complex numbers
+is simple and almost transparent.
+
+Here are some examples:
+
+       use Math::Complex;
+
+       $j = cplxe(1, 2*pi/3);  # $j ** 3 == 1
+       print "j = $j, j**3 = ", $j ** 3, "\n";
+       print "1 + j + j**2 = ", 1 + $j + $j**2, "\n";
+
+       $z = -16 + 0*i;                 # Force it to be a complex
+       print "sqrt($z) = ", sqrt($z), "\n";
+
+       $k = exp(i * 2*pi/3);
+       print "$j - $k = ", $j - $k, "\n";
+
+       $z->Re(3);                      # Re, Im, arg, abs,
+       $j->arg(2);                     # (the last two aka rho, theta)
+                                       # can be used also as mutators.
+
+=head1 ERRORS DUE TO DIVISION BY ZERO OR LOGARITHM OF ZERO
+
+The division (/) and the following functions
+
+       log     ln      log10   logn
+       tan     sec     csc     cot
+       atan    asec    acsc    acot
+       tanh    sech    csch    coth
+       atanh   asech   acsch   acoth
+
+cannot be computed for all arguments because that would mean dividing
+by zero or taking logarithm of zero. These situations cause fatal
+runtime errors looking like this
+
+       cot(0): Division by zero.
+       (Because in the definition of cot(0), the divisor sin(0) is 0)
+       Died at ...
+
+or
+
+       atanh(-1): Logarithm of zero.
+       Died at...
+
+For the C<csc>, C<cot>, C<asec>, C<acsc>, C<acot>, C<csch>, C<coth>,
+C<asech>, C<acsch>, the argument cannot be C<0> (zero).  For the
+logarithmic functions and the C<atanh>, C<acoth>, the argument cannot
+be C<1> (one).  For the C<atanh>, C<acoth>, the argument cannot be
+C<-1> (minus one).  For the C<atan>, C<acot>, the argument cannot be
+C<i> (the imaginary unit).  For the C<atan>, C<acoth>, the argument
+cannot be C<-i> (the negative imaginary unit).  For the C<tan>,
+C<sec>, C<tanh>, the argument cannot be I<pi/2 + k * pi>, where I<k>
+is any integer.
+
+Note that because we are operating on approximations of real numbers,
+these errors can happen when merely `too close' to the singularities
+listed above.
+
+=head1 ERRORS DUE TO INDIGESTIBLE ARGUMENTS
+
+The C<make> and C<emake> accept both real and complex arguments.
+When they cannot recognize the arguments they will die with error
+messages like the following
+
+    Math::Complex::make: Cannot take real part of ...
+    Math::Complex::make: Cannot take real part of ...
+    Math::Complex::emake: Cannot take rho of ...
+    Math::Complex::emake: Cannot take theta of ...
 
 =head1 BUGS
 
-sqrt() should return two roots, but only returns one.
+Saying C<use Math::Complex;> exports many mathematical routines in the
+caller environment and even overrides some (C<sqrt>, C<log>).
+This is construed as a feature by the Authors, actually... ;-)
+
+All routines expect to be given real or complex numbers. Don't attempt to
+use BigFloat, since Perl has currently no rule to disambiguate a '+'
+operation (for instance) between two overloaded entities.
+
+In Cray UNICOS there is some strange numerical instability that results
+in root(), cos(), sin(), cosh(), sinh(), losing accuracy fast.  Beware.
+The bug may be in UNICOS math libs, in UNICOS C compiler, in Math::Complex.
+Whatever it is, it does not manifest itself anywhere else where Perl runs.
 
 =head1 AUTHORS
 
-Dave Nadler, Tom Christiansen, Tim Bunce, Larry Wall.
+Daniel S. Lewart <F<d-lewart@uiuc.edu>>
+
+Original authors Raphael Manfredi <F<Raphael_Manfredi@pobox.com>> and
+Jarkko Hietaniemi <F<jhi@iki.fi>>
 
 =cut
+
+1;
+
+# eof