ji-2. 計算

ji-2. 計算 （Java プログラミング入門） URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ji/index.html 金子邦彦 1

• https://www.kkaneko.jp/cc/pascal/index.html

目標 • 自分の思い通りの計算ができるようになる • 四則演算 • ライブラリ関数（三角関数，対数・指数関数など） • 見やすいプログラムを書くために，字下げを行う 2

内容 例題１．三角形の面積 ・変数，代入，入力，出力 ・System.out.printf と System.out.println の違い 例題２．sin 関数による三角形の面積 例題３．標準ライブラリを利用した計算 3

オンライン開発環境 Online GDB • プログラミングを行えるオンラインのサービス https://www.onlinegdb.com • ウェブブラウザを使う • たくさんの言語を扱うことができる Python3, Java, C/C++, C#, JavaScript, R, アセンブリ言語，SQL など • オンラインなので、「秘密にしたいプログラム」 を扱うには十分な注意が必要 4

• https://www.onlinegdb.com

Online GDB で Java を動かす手順 ① ウェブブラウザを起動する ② 次の URL を開く https://www.onlinegdb.com 5

• https://www.onlinegdb.com

③ 「Language」のところで，「Java」を選ぶ 6

実行ボタン エディタ画面 プログラムを 書き換えること ができる 7

例題１．三角形の面積 • 底辺と高さを読み込んで，面積を計算するプログ ラムを作る 例） 底辺が 2.5，高さが 5 のとき， 面積： 6.25 • 底辺，高さ，面積を扱うために，浮動小数点数の 変数を３つ使う 8

import java.lang.Math; import java.util.Scanner; public class Main { メッセージ表示と double teihen, takasa, menseki; キーボードからの Scanner s = new Scanner(System.in);データの読み込み public static void main(String[] args) { System.out.println("Please Enter teihen ="); teihen = s.nextDouble(); System.out.println("Please Enter takasa ="); takasa = s.nextDouble(); menseki = teihen * takasa * 0.5; 三角形の面積の式 System.out.printf("menseki = %8.3f\n", menseki); } } 画面表示 9

実行結果画面（例） 10

プログラム実行順 System.out.println("Please Enter teihen ="); メッセージ「 'Please Enter teihen= 」を表示 teihen = s.nextDouble(); 浮動小数点数データを読み込み System.out.println("Please Enter takasa ="); メッセージ「 'Please Enter takasa: 」を表示 takasa = s.nextDouble(); 浮動小数点数データを読み込み menseki = teihen * takasa * 0.5; 計算 System.out.printf("menseki = %8.3f\n", menseki); 計算結果を表示 11

プログラムとデータ メモリ ① teihen teihen = s.nextDouble(); 浮動小数点数データを読み込み ② ③ takasa menseki = teihen * takasa * 0.5; 計算 menseki takasa = s.nextDouble(); 浮動小数点数データを読み込み ④ System.out.printf("menseki = %8.3f\n", menseki); 計算結果を表示 ３つの変数 12

四則演算のための演算子 ＋ 和 － 差 * 積 / 商 13

変数宣言 • 変数は，データを入れるためのメモリ • 変数宣言とは，変数を使うために，名前と型を書 いて，変数の使用をコンピュータに伝えること 型:double 浮動小数点数 変数名: teihen, takasa, menseki （変数は３つ） 14

代入 • 代入は，計算結果などの値を，変数に格納する • 「=」は，代入の意味 15

入力 入力は，データをプログラムに読み込む nextDouble: 浮動小数点数の入力を行うメソッド 16

出力 • 出力では，メッセージの画面表示，データの画 面表示などを行う． ■ System.out.printf による画面表示 %8.3f: 全体を 8桁，小数点以下 3桁で浮動小数点数を表示 メッセージとデータの組み合わせ表示に適する ■ System.out.println による画面表示 メッセージ表示に適する 17

例題３．sin 関数による三角形の面積 三角形の２辺の長さ a, b とその挟角 thetaを読み込 んで，面積 S を計算するプログラムを作る • 面積を求めるために，sin関数を使う • 円周率 π = 3.14159 とする 1 S = ab sin  2 18

import java.lang.Math; import java.util.Scanner; public class Main { メッセージ表示と public static void main(String[] args) { キーボードからの double a, b, theta, S; Scanner s = new Scanner(System.in); データの読み込み System.out.println("Please Enter a ="); a = s.nextDouble(); System.out.println("Please Enter b ="); b = s.nextDouble(); System.out.println("Please Enter theta ="); theta = s.nextDouble(); 三角形の面積 S = 0.5 * a * b * Math.sin( theta * 3.14159 / 180.0 ); System.out.printf("S = %8.3f\n", S); } 画面表示 } 19

実行結果例 20

例題３．標準ライブラリを利用した計算 • 浮動小数点数データ x を読み込んで，次の計算を 行うプログラムを作る • • • • • 指数 対数 平方根 三角関数 絶対値 21

import java.lang.Math; import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { double x; Scanner s = new Scanner(System.in); System.out.println("Please Enter x ="); x = s.nextDouble(); System.out.printf("exp(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.exp(x)); System.out.printf("log10(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.log10(x)); System.out.printf("sqrt(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.sqrt(x)); System.out.printf("sin(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.sin(x)); System.out.printf("cos(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.cos(x)); System.out.printf("tan(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.tan(x)); System.out.printf("abs(%8.3f) = %8.3f\n", x, Math.abs(x)); } 22 }

実行結果例 23

出力と計算式の組み合わせ メッセージと計算結果の表示 24

Java の標準ライブラリの機能（ごく一部） • 指数，対数，平方根 • exp • log10 • sqrt 指数関数（e のべき乗） 対数関数（底を 10 とする自然対数） 平方根 • 三角関数 • cos • sin • tan コサイン サイン タンジェント • 絶対値 • abs 絶対値 25

いろいろな計算 y = Math.sin( x ); sin x を計算し，y に格納 y = Math.sqrt( x ); √ x を計算し，y に格納 d = Math.sqrt( ( x * x ) + ( y * y ) ); √ x2 + y2 を計算し，d に格納 x = Math.sqrt( a * ( a - b ) * ( a - c ) ); √ a(a-b)(a-c)を計算し，x に格納 26

演習１．Heron の公式 • 三角形の３辺の長さ a, b, c を読み込んで，面積 A を計算するプログラムを作りなさい． • Heronの公式を用いること A= s(s −a)(s −b)(s −c) s =(a +b+c)/ 2 27