Java Math Pow-Methode

Einführung

Die pow()-Methode wird verwendet, um den Wert einer Zahl, die mit einer anderen Zahl in die Potenz erhoben wird, zu berechnen. Sie ist Teil der Math-Klasse in Java und gibt einen double-Wert zurück. Es ist wichtig zu beachten, dass eine explizite Typumwandlung erforderlich ist, wenn wir das Ergebnis in einen anderen Typ umwandeln möchten. In diesem Lab werden wir lernen, wie die pow()-Methode mit verschiedenen Beispielen verwendet wird.

Skills Graph

Einrichten

Erstellen Sie in das Verzeichnis ~/project eine neue Datei namens PowDemo.java und öffnen Sie sie in einem Texteditor.

Fügen Sie den folgenden Code in die Datei ein und speichern Sie sie.

import java.lang.Math;

public class PowDemo {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

Um den Code auszuführen, öffnen Sie ein Terminal, navigieren Sie mit cd in das Verzeichnis ~/project und geben Sie die folgenden Befehle ein:

javac PowDemo.java
java PowDemo

Verwendung der pow()-Methode

Um die pow()-Methode zu verwenden, rufen Sie die Math.pow()-Funktion auf und übergeben die Basis- und Potenzwerte als Argumente. Die allgemeine Signatur der Methode ist unten gezeigt.

public static double pow(double base, double power)

Fügen Sie den folgenden Code in die main-Funktion nach der import-Anweisung ein.

double d1 = Math.pow(3, 5);
double d2 = Math.pow(3.5, 1.5);
int i = (int) Math.pow(3.5, 1.5); // erforderlich für int-Typ

System.out.println("3 hoch 5: " + d1);
System.out.println("3,5 hoch 1,5: " + d2);
System.out.print("3,5 hoch 1,5 (für int-Typ): " + i);

Dieser Codeblock berechnet das Ergebnis von 3 hoch 5, 3,5 hoch 1,5 und 3,5 hoch 1,5 für einen ganzzahligen Wert und gibt die Werte auf der Konsole aus.

Quadratwurzeln und Kubikwurzeln finden

Die pow()-Methode kann auch verwendet werden, um Quadratwurzeln oder Kubikwurzeln von Zahlen zu berechnen. In diesem Schritt werden wir die pow()-Methode verwenden, um die Quadratwurzel von 16 und die Kubikwurzel von 27 zu berechnen.

Fügen Sie den folgenden Code in die main-Funktion nach dem Code ein, den Sie im Schritt 2 geschrieben haben.

double squareRoot = Math.pow(16, 0.5);
double cubeRoot = Math.pow(27, (1.0 / 3));

System.out.println("Quadratwurzel von 16 ist: " + squareRoot);
System.out.print("Kubikwurzel von 27 ist: " + cubeRoot);

Dieser Codeblock berechnet die Quadratwurzel von 16 und die Kubikwurzel von 27 mit der pow()-Methode und gibt die Ergebnisse auf der Konsole aus.

Sonderfälle behandeln

Die pow()-Methode hat einige Sonderfälle, die erwähnt werden sollten. In diesem Schritt werden wir einige dieser Sonderfälle testen.

Fügen Sie den folgenden Code in die main-Funktion nach dem Code ein, den Sie im Schritt 3 geschrieben haben.

System.out.println("Wenn der zweite Parameter null ist:");
System.out.println(Math.pow(5.0, 0.0));
System.out.println(Math.pow(5.0, -0.0));

System.out.println("Wenn der zweite Parameter eins ist:");
System.out.println(Math.pow(5.0, 1));

System.out.println("Wenn der zweite Parameter NaN ist:");
System.out.println(Math.pow(5.0, Double.NaN));

System.out.println("Wenn der erste Parameter NaN ist und der zweite Parameter nicht null ist:");
System.out.println(Math.pow(Double.NaN, 14));

System.out.println("Wenn der erste Parameter NaN ist und der zweite Parameter null ist:");
System.out.println(Math.pow(Double.NaN, 0));

Dieser Codeblock testet die folgenden Sonderfälle:

• Wenn der zweite Parameter null ist, und es gibt 1,0 zurück
• Wenn der zweite Parameter eins ist, und es gibt den ersten Parameter zurück
• Wenn der zweite Parameter NaN ist, und es gibt NaN zurück
• Wenn der erste Parameter NaN ist und der zweite Parameter nicht null ist, und es gibt NaN zurück
• Wenn der erste Parameter NaN ist, aber der zweite Parameter null ist, und es gibt 1 zurück

Erweiterte mathematische Konzepte testen

In diesem Schritt werden wir einige erweiterte mathematische Konzepte mit der pow()-Methode testen.

Fügen Sie den folgenden Code in die main-Funktion nach dem Code ein, den Sie im Schritt 4 geschrieben haben.

System.out.print("Quadratwurzel von -1: " + Math.pow(-1, 0.5));
System.out.println("Positive Zahl hoch unendlich: " + Math.pow(5, Double.POSITIVE_INFINITY));
System.out.print("Positive Zahl hoch minus unendlich: " + Math.pow(5, Double.NEGATIVE_INFINITY));

Dieser Codeblock testet die folgenden Fälle:

• Wenn die Quadratwurzel von -1 berechnet wird, und es gibt NaN zurück.
• Wenn eine positive Zahl hoch unendlich genommen wird, und es gibt positive Unendlichkeit zurück.
• Wenn eine positive Zahl hoch minus unendlich genommen wird, und es gibt 0 zurück.

Speichern und Ausführen des Codes

Speichern Sie die Änderungen, die Sie an der PowDemo.java vorgenommen haben. Öffnen Sie ein Terminal, navigieren Sie mit cd in das Verzeichnis ~/project und geben Sie die folgenden Befehle ein, um den Code auszuführen:

javac PowDemo.java
java PowDemo

Dies wird die PowDemo.java kompilieren und ausführen. Die Ausgabe des Programms sollte wie folgt aussehen:

3 hoch 5: 243.0
3,5 hoch 1,5: 6.547900426854397
3,5 hoch 1,5 (für int-Typ): 6
Quadratwurzel von 16 ist: 4.0
Kubikwurzel von 27 ist: 3.0
Wenn der zweite Parameter null ist:
1.0
1.0
Wenn der zweite Parameter eins ist:
5.0
Wenn der zweite Parameter NaN ist:
NaN
Wenn der erste Parameter NaN ist und der zweite Parameter nicht null ist:
NaN
Wenn der erste Parameter NaN ist und der zweite Parameter null ist:
1.0
Quadratwurzel von -1: NaN
Positive Zahl hoch unendlich: Infinity
Positive Zahl hoch minus unendlich: 0.0

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man die pow()-Methode der java.lang.Math-Klasse in Java verwendet. Wir haben uns auch einige Sonderfälle angeschaut, die bei der Verwendung dieser Methode auftreten können. Die pow()-Methode ist wichtig in Rechenalgorithmen, insbesondere wenn es um die Berechnung erweiterter mathematischer Konzepte geht.