級数の和を求める C++ プログラム

はじめに

この実験では、入力値 x と項数 n から生成される数列の和を求めるための C++ プログラムを書きます。この数列は、x + x^2/2 + x^3/3 +... + x^n/nのパターンに従います。

新しい C++ ファイルを作成する

~/project ディレクトリに新しい C++ ファイルを作成し、それを main.cpp と名付けます。

touch ~/project/main.cpp

必要なライブラリをインクルードする

このプログラムでは数学的演算が必要なので、iostream と math.h のライブラリを使用します。したがって、コードファイルの先頭に次のようにこれらのライブラリをインクルードします。

#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;

main() 関数を書く

main() 関数では、入力変数である x、n および sum を宣言します。

int main()
{
    int i,n;
    float x,sum=0;
}

x と n のユーザー入力を受け取る

このステップでは、x と n のユーザー入力値を受け取ります。ユーザーに 2 つの値を入力するよう促し、cin を使って入力を受け取ります。

cout<<"\nx + x^2/2 + x^3/3 +... + x^n/n\n";
cout<<"\nEnter value of x and n :\n";
cin>>x>>n;

級数の和を計算する

このステップでは、項数 n のために for ループを使い、与えられた式を使って和を計算します。各反復で、各 pow(x, i)/i 式を前の和の値に加えます。

for(i=1;i<=n;++i)
{
    sum+=pow(x,i)/i;
}

結果を表示する

最後に、ユーザーが与えた入力値によって生成された級数の和を出力します。

cout<<"\nSum is = "<<sum<<endl;

コードをコンパイルして実行する

コードをコンパイルするには、ターミナルを開き、~/project ディレクトリに移動します。ターミナルに次のコマンドを入力します。

g++ main.cpp -o main &&./main

main.cpp ファイルの完全なコード

#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int i,n;
    float x,sum=0;

    cout<<"\nx + x^2/2 + x^3/3 +... + x^n/n\n";
    cout<<"\nEnter value of x and n :\n";
    cin>>x>>n;

    for(i=1;i<=n;++i)
    {
        sum+=pow(x,i)/i;
    }
    cout<<"\nSum is = "<<sum<<endl;
    return 0;
}

まとめ

この実験では、入力値 x と項数 n によって生成される級数の和を求める C++ プログラムを書く方法を学びました。数学的演算を行うために math.h ライブラリを使用し、入力項数分だけ反復するために for ループ構造を利用しました。