Метод Math.pow() в Java

Введение

Метод pow() используется для нахождения значения числа, возведенного в степень другого числа. Он является частью класса Math в Java и возвращает значение типа double. Следует отметить, что явное приведение типов требуется, если мы хотим преобразовать вывод в другой тип. В этом лабораторном задании мы узнаем, как использовать метод pow() с различными примерами.

Skills Graph

Настройка

Создайте новый файл с именем PowDemo.java в директории ~/project и откройте его в текстовом редакторе.

Добавьте в файл следующий код и сохраните его.

import java.lang.Math;

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

    }
}

Для запуска кода откройте терминал, перейдите в директорию ~/project с помощью команды cd и введите следующие команды:

javac PowDemo.java
java PowDemo

Использование метода pow()

Для использования метода pow() вызовите функцию Math.pow() и передайте в качестве аргументов основание и показатель степени. Общая сигнатура метода показана ниже.

public static double pow(double base, double power)

Добавьте следующий код в функцию main после инструкции import.

double d1 = Math.pow(3, 5);
double d2 = Math.pow(3.5, 1.5);
int i = (int) Math.pow(3.5, 1.5); // требуется приведение для типа int

System.out.println("3 в степени 5: " + d1);
System.out.println("3.5 в степени 1.5: " + d2);
System.out.print("3.5 в степени 1.5 (для int): " + i);

Этот блок кода вычисляет результат возведения 3 в степень 5, 3.5 в степень 1.5 и 3.5 в степень 1.5 для целочисленного значения, и выводит эти значения в консоль.

Нахождение квадратных и кубических корней

Метод pow() также можно использовать для нахождения квадратных или кубических корней чисел. В этом шаге мы будем использовать метод pow() для нахождения квадратного корня из 16 и кубического корня из 27.

Добавьте следующий код в функцию main после кода, написанного вами в шаге 2.

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

System.out.println("Квадратный корень из 16 равен: " + squareRoot);
System.out.print("Кубический корень из 27 равен: " + cubeRoot);

Этот блок кода вычисляет квадратный корень из 16 и кубический корень из 27 с использованием метода pow() и выводит результаты в консоль.

Обработка особых случаев

Метод pow() имеет несколько особых случаев, которые стоит упомянуть. В этом шаге мы проверим некоторые из этих особых случаев.

Добавьте следующий код в функцию main после кода, написанного вами в шаге 3.

System.out.println("Когда второй параметр равен нулю:");
System.out.println(Math.pow(5.0, 0.0));
System.out.println(Math.pow(5.0, -0.0));

System.out.println("Когда второй параметр равен единице:");
System.out.println(Math.pow(5.0, 1));

System.out.println("Когда второй параметр равен NaN:");
System.out.println(Math.pow(5.0, Double.NaN));

System.out.println("Когда первый параметр равен NaN и второй параметр не равен нулю:");
System.out.println(Math.pow(Double.NaN, 14));

System.out.println("Когда первый параметр равен NaN и второй параметр равен нулю:");
System.out.println(Math.pow(Double.NaN, 0));

Этот блок кода проверяет следующие особые случаи:

• Когда второй параметр равен нулю, и метод возвращает 1.0
• Когда второй параметр равен единице, и метод возвращает первый параметр
• Когда второй параметр равен NaN, и метод возвращает NaN
• Когда первый параметр равен NaN и второй параметр не равен нулю, и метод возвращает NaN
• Когда первый параметр равен NaN, но второй параметр равен нулю, и метод возвращает 1

Тестирование сложных математических концепций

В этом шаге мы проверим некоторые сложные математические концепции с использованием метода pow().

Добавьте следующий код в функцию main после кода, написанного вами в шаге 4.

System.out.print("Квадратный корень из -1: " + Math.pow(-1, 0.5));
System.out.println("Положительное значение, возведенное в бесконечность: " + Math.pow(5, Double.POSITIVE_INFINITY));
System.out.print("Положительное значение, возведенное в отрицательную бесконечность: " + Math.pow(5, Double.NEGATIVE_INFINITY));

Этот блок кода проверяет следующие случаи:

• Когда вычисляется квадратный корень из -1, и возвращается NaN.
• Когда положительное значение возводится в бесконечность, и возвращается положительная бесконечность.
• Когда положительное значение возводится в отрицательную бесконечность, и возвращается 0.

Сохраните и запустите код

Сохраните изменения, внесенные в PowDemo.java. Откройте терминал, перейдите в директорию ~/project с помощью команды cd, и введите следующие команды для запуска кода:

javac PowDemo.java
java PowDemo

Это скомпилирует и запустит PowDemo.java. Вывод программы должен быть следующим:

3 в степени 5: 243.0
3.5 в степени 1.5: 6.547900426854397
3.5 в степени 1.5 (для int): 6
Квадратный корень из 16 равен: 4.0
Кубический корень из 27 равен: 3.0
Когда второй параметр равен нулю:
1.0
1.0
Когда второй параметр равен единице:
5.0
Когда второй параметр равен NaN:
NaN
Когда первый параметр равен NaN и второй параметр не равен нулю:
NaN
Когда первый параметр равен NaN и второй параметр равен нулю:
1.0
Квадратный корень из -1: NaN
Положительное значение, возведенное в бесконечность: Infinity
Положительное значение, возведенное в отрицательную бесконечность: 0.0

Резюме

В этом практическом занятии мы узнали, как использовать метод pow() класса java.lang.Math в Java. Мы также рассмотрели некоторые особые случаи, которые могут возникнуть при использовании этого метода. Метод pow() важен в алгоритмах вычислений, особенно при вычислении сложных математических концепций.