Task: Quaternion type



C#: using System;

struct Quaternion : IEquatable<Quaternion>
{
    public readonly double A, B, C, D;

    public Quaternion(double a, double b, double c, double d)
    {
        this.A = a;
        this.B = b;
        this.C = c;
        this.D = d;
    }

    public double Norm()
    {
        return Math.Sqrt(A * A + B * B + C * C + D * D);
    }

    public static Quaternion operator -(Quaternion q)
    {
        return new Quaternion(-q.A, -q.B, -q.C, -q.D);
    }

    public Quaternion Conjugate()
    {
        return new Quaternion(A, -B, -C, -D);
    }

    
    public static implicit operator Quaternion(double d)
    {
        return new Quaternion(d, 0, 0, 0);
    }

    public static Quaternion operator +(Quaternion q1, Quaternion q2)
    {
        return new Quaternion(q1.A + q2.A, q1.B + q2.B, q1.C + q2.C, q1.D + q2.D);
    }

    public static Quaternion operator *(Quaternion q1, Quaternion q2)
    {
        return new Quaternion(
            q1.A * q2.A - q1.B * q2.B - q1.C * q2.C - q1.D * q2.D,
            q1.A * q2.B + q1.B * q2.A + q1.C * q2.D - q1.D * q2.C,
            q1.A * q2.C - q1.B * q2.D + q1.C * q2.A + q1.D * q2.B,
            q1.A * q2.D + q1.B * q2.C - q1.C * q2.B + q1.D * q2.A);
    }

    public static bool operator ==(Quaternion q1, Quaternion q2)
    {
        return q1.A == q2.A && q1.B == q2.B && q1.C == q2.C && q1.D == q2.D;
    }

    public static bool operator !=(Quaternion q1, Quaternion q2)
    {
        return !(q1 == q2);
    }

    #region Object Members

    public override bool Equals(object obj)
    {
        if (obj is Quaternion)
            return Equals((Quaternion)obj);

        return false;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return A.GetHashCode() ^ B.GetHashCode() ^ C.GetHashCode() ^ D.GetHashCode();
    }

    public override string ToString()
    {
        return string.Format("Q({0}, {1}, {2}, {3})", A, B, C, D);
    }

    #endregion

    #region IEquatable<Quaternion> Members

    public bool Equals(Quaternion other)
    {
        return other == this;
    }

    #endregion
}


Go: package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

type qtn struct {
    r, i, j, k float64
}

var (
    q  = &qtn{1, 2, 3, 4}
    q1 = &qtn{2, 3, 4, 5}
    q2 = &qtn{3, 4, 5, 6}

    r  float64 = 7
)

func main() {
    fmt.Println("Inputs")
    fmt.Println("q:", q)
    fmt.Println("q1:", q1)
    fmt.Println("q2:", q2)
    fmt.Println("r:", r)

    var qr qtn
    fmt.Println("\nFunctions")
    fmt.Println("q.norm():", q.norm())
    fmt.Println("neg(q):", qr.neg(q))
    fmt.Println("conj(q):", qr.conj(q))
    fmt.Println("addF(q, r):", qr.addF(q, r))
    fmt.Println("addQ(q1, q2):", qr.addQ(q1, q2))
    fmt.Println("mulF(q, r):", qr.mulF(q, r))
    fmt.Println("mulQ(q1, q2):", qr.mulQ(q1, q2))
    fmt.Println("mulQ(q2, q1):", qr.mulQ(q2, q1))
}

func (q *qtn) String() string {
    return fmt.Sprintf("(%g, %g, %g, %g)", q.r, q.i, q.j, q.k)
}

func (q *qtn) norm() float64 {
    return math.Sqrt(q.r*q.r + q.i*q.i + q.j*q.j + q.k*q.k)
}

func (z *qtn) neg(q *qtn) *qtn {
    z.r, z.i, z.j, z.k = -q.r, -q.i, -q.j, -q.k
    return z
}

func (z *qtn) conj(q *qtn) *qtn {
    z.r, z.i, z.j, z.k = q.r, -q.i, -q.j, -q.k
    return z
}

func (z *qtn) addF(q *qtn, r float64) *qtn {
    z.r, z.i, z.j, z.k = q.r+r, q.i, q.j, q.k
    return z
}

func (z *qtn) addQ(q1, q2 *qtn) *qtn {
    z.r, z.i, z.j, z.k = q1.r+q2.r, q1.i+q2.i, q1.j+q2.j, q1.k+q2.k
    return z
}

func (z *qtn) mulF(q *qtn, r float64) *qtn {
    z.r, z.i, z.j, z.k = q.r*r, q.i*r, q.j*r, q.k*r
    return z
}

func (z *qtn) mulQ(q1, q2 *qtn) *qtn {
    z.r, z.i, z.j, z.k =
        q1.r*q2.r-q1.i*q2.i-q1.j*q2.j-q1.k*q2.k,
        q1.r*q2.i+q1.i*q2.r+q1.j*q2.k-q1.k*q2.j,
        q1.r*q2.j-q1.i*q2.k+q1.j*q2.r+q1.k*q2.i,
        q1.r*q2.k+q1.i*q2.j-q1.j*q2.i+q1.k*q2.r
    return z
}