Soma de Séries em Programa C++

C++Beginner
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Introdução

Neste laboratório, aprenderemos como escrever um programa C++ para encontrar a soma de uma série de números. Forneceremos dois métodos para resolver o problema e explicaremos o código para cada método.

Incluir Bibliotecas

Criaremos um novo arquivo chamado main.cpp no diretório ~/project usando o seguinte comando:

touch ~/project/main.cpp

Primeiramente, precisamos incluir as bibliotecas necessárias em nosso programa para realizar as operações requeridas. Neste caso, precisamos de iostream para lidar com operações de entrada e saída e cmath para realizar operações matemáticas.

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

Definir a Função main()

Na função main, pediremos ao usuário o valor de x e o número de termos na série, n.

int main() {
    int x, n;

    cout << "Enter the value of x: ";
    cin >> x;

    cout << "Enter the number of terms in the series, n: ";
    cin >> n;

    // code to calculate the sum of the series

    return 0;
}

Calcular a Soma da Série (Método 1)

Para o primeiro método, usaremos um loop for para iterar pelo número dado de termos na série. Inicializaremos a soma com 1 (o primeiro termo na série) e multiplicaremos x por si mesmo para cada termo subsequente na série, enquanto adicionamos o valor à soma.

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

Aqui, estamos usando a função pow() da biblioteca cmath para calcular o valor de x elevado à potência de cada termo na série. Em seguida, adicionamos este valor a sum.

Calcular a Soma da Série (Método 2)

Para o segundo método, usaremos um loop for para iterar pelo número dado de termos na série. Inicializaremos a soma com 1 (o primeiro termo na série) e, em seguida, multiplicaremos x por si mesmo para cada termo subsequente. Usaremos uma variável separada term para calcular o valor de cada termo na série.

double sum = 1;
double term = 1;
for (int i = 1; i < n; i++) {
    term *= x;
    sum += term;
}

Aqui, estamos usando o operador *= para multiplicar term por x e atribuir o valor de volta a term. Em seguida, adicionamos o valor de term a sum.

Exibir o Resultado

Exibiremos o resultado final da soma da série usando o seguinte código.

cout << "The sum of the series is: " << fixed << sum << endl;

Aqui, fixed é usado para exibir a saída em formato decimal, e endl é para imprimir um caractere de nova linha após a saída.

O laboratório será concluído no arquivo ~/project/main.cpp e pode ser compilado e executado no terminal de um sistema Ubuntu usando o seguinte comando:

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

Código Completo

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main() {
    int x, n;

    cout << "Enter the value of x: ";
    cin >> x;

    cout << "Enter the number of terms in the series, n: ";
    cin >> n;

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

    // Method 2
    double sum = 1;
    double term = 1;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        term *= x;
        sum += term;
    }

    cout << "The sum of the series is: " << fixed << sum << endl;

    return 0;
}

Resumo

Neste laboratório, aprendemos como escrever um programa C++ para encontrar a soma de uma série de números. Também fornecemos dois métodos para resolver o problema e explicamos o código para cada método. O usuário pode selecionar qualquer método para obter o resultado desejado com base no requisito. Com a ajuda deste laboratório, os leitores aprenderão a implementar o código para cálculo de padrão ou soma em programação C++.