Maîtriser la méthode Math.pow en Java

Introduction

La méthode pow() est utilisée pour trouver la valeur d'un nombre élevé à la puissance d'un autre nombre. Elle fait partie de la classe Math en Java et renvoie une valeur de type double. Il est important de noter qu'un cast explicite est nécessaire si nous voulons convertir la sortie en un autre type. Dans ce laboratoire, nous allons apprendre à utiliser la méthode pow() avec divers exemples.

Mise en place

Créez un nouveau fichier nommé PowDemo.java dans le répertoire ~/project et ouvrez-le dans un éditeur de texte.

Ajoutez le code ci-dessous au fichier et enregistrez-le.

import java.lang.Math;

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

    }
}

Pour exécuter le code, ouvrez un terminal, utilisez cd pour accéder au répertoire ~/project, puis entrez les commandes suivantes :

javac PowDemo.java
java PowDemo

Utilisation de la méthode pow()

Pour utiliser la méthode pow(), appelez la fonction Math.pow() et passez la base et les valeurs de la puissance en tant qu'arguments. La signature générale de la méthode est présentée ci-dessous.

public static double pow(double base, double power)

Ajoutez le code suivant à la fonction main après l'instruction import.

double d1 = Math.pow(3, 5);
double d2 = Math.pow(3.5, 1.5);
int i = (int) Math.pow(3.5, 1.5); // require casting for int type

System.out.println("3 élevé à la puissance 5: " + d1);
System.out.println("3.5 élevé à la puissance 1.5: " + d2);
System.out.print("3.5 élevé à la puissance 1.5 (pour le type int): " + i);

Ce bloc de code calcule le résultat de 3 élevé à la puissance 5, 3.5 élevé à la puissance 1.5 et 3.5 élevé à la puissance 1.5 pour une valeur entière, et imprime les valeurs dans la console.

Trouver les racines carrées et les racines cubiques

La méthode pow() peut également être utilisée pour trouver les racines carrées ou les racines cubiques de nombres. Dans cette étape, nous allons utiliser la méthode pow() pour trouver la racine carrée de 16 et la racine cubique de 27.

Ajoutez le code suivant à la fonction main après le code que vous avez écrit à l'étape 2.

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

System.out.println("Square root of 16 is: " + squareRoot);
System.out.print("Cube root of 27 is: " + cubeRoot);

Ce bloc de code calcule la racine carrée de 16 et la racine cubique de 27 à l'aide de la méthode pow() et imprime les résultats dans la console.

Gérer les cas spéciaux

La méthode pow() a quelques cas spéciaux qui valent d'être mentionnés. Dans cette étape, nous allons tester certains de ces cas spéciaux.

Ajoutez le code suivant à la fonction main après le code que vous avez écrit à l'étape 3.

System.out.println("When Second parameter is zero:");
System.out.println(Math.pow(5.0, 0.0));
System.out.println(Math.pow(5.0, -0.0));

System.out.println("When Second parameter is one:");
System.out.println(Math.pow(5.0, 1));

System.out.println("When Second parameter is NaN:");
System.out.println(Math.pow(5.0, Double.NaN));

System.out.println("When first parameter is NaN and second parameter is non-zero:");
System.out.println(Math.pow(Double.NaN, 14));

System.out.println("When first parameter is NaN and second parameter is zero:");
System.out.println(Math.pow(Double.NaN, 0));

Ce bloc de code teste les cas spéciaux suivants :

Lorsque le deuxième paramètre est zéro, et il renvoie 1,0
Lorsque le deuxième paramètre est égal à un, et il renvoie le premier paramètre
Lorsque le deuxième paramètre est NaN, et il renvoie NaN
Lorsque le premier paramètre est NaN et le deuxième paramètre est non nul, et il renvoie NaN
Lorsque le premier paramètre est NaN mais le deuxième paramètre est zéro, et il renvoie 1

Tester des concepts mathématiques avancés

Dans cette étape, nous allons tester certains concepts mathématiques avancés à l'aide de la méthode pow().

Ajoutez le code suivant à la fonction main après le code que vous avez écrit à l'étape 4.

System.out.print("Square root of -1: " + Math.pow(-1, 0.5));
System.out.println("Positive Value raised to Infinity: " + Math.pow(5, Double.POSITIVE_INFINITY));
System.out.print("Positive Value raised to Negative Infinity: " + Math.pow(5, Double.NEGATIVE_INFINITY));

Ce bloc de code teste les cas suivants :

Lorsque la racine carrée de -1 est calculée, et elle renvoie NaN.
Lorsqu'une valeur positive est élevée à l'infini, et elle renvoie l'infini positif.
Lorsqu'une valeur positive est élevée à l'infini négatif, et elle renvoie 0.

Enregistrer et exécuter le code

Enregistrez les modifications que vous avez apportées à PowDemo.java. Ouvrez un terminal, utilisez cd pour accéder au répertoire ~/project, puis entrez les commandes suivantes pour exécuter le code :

javac PowDemo.java
java PowDemo

Cela compilera et exécutera le fichier PowDemo.java. La sortie du programme devrait être la suivante :

3 élevé à la puissance 5: 243.0
3.5 élevé à la puissance 1.5: 6.547900426854397
3.5 élevé à la puissance 1.5 (pour le type int) : 6
Square root of 16 is: 4.0
Cube root of 27 is: 3.0
When Second parameter is zero:
1.0
1.0
When Second parameter is one:
5.0
When Second parameter is NaN:
NaN
When first parameter is NaN and second parameter is non-zero:
NaN
When first parameter is NaN and second parameter is zero:
1.0
Square root of -1: NaN
Positive Value raised to Infinity: Infinity
Positive Value raised to Negative Infinity: 0.0

Sommaire

Dans ce laboratoire, nous avons appris à utiliser la méthode pow() de la classe java.lang.Math en Java. Nous avons également étudié certains cas spéciaux qui peuvent se produire lors de l'utilisation de cette méthode. La méthode pow() est importante dans les algorithmes de calcul, en particulier lorsqu'il s'agit de calculer des concepts mathématiques avancés.

Méthode Math.pow en Java