जावा में Math.pow() विधि का उपयोग करना

जावा भाषा गणितीय कार्यों और संचालन के लिए एक व्यापक पुस्तकालय से सुसज्जित है। इसे "गणित" वर्ग कहा जाता है, और यह java.lang पैकेज में रहता है। गणित पुस्तकालय में मौलिक संख्यात्मक संचालन, त्रिकोणमिति, न्यूनतम-अधिकतम खोजने, यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने और लॉगरिदमिक संचालन के तरीके शामिल हैं। आज के ट्यूटोरियल में, हम Math.pow() मेथड पर ध्यान केंद्रित करेंगे , जिसका उपयोग आधार और एक्सपोनेंट का उपयोग करके संख्याओं की शक्तियों की गणना करने के लिए किया जाता है। आएँ शुरू करें। व्यंजक 'a की nवीं घात' को गणितीय रूप से ^{n के रूप में लिखा जा सकता है}. हम पदों को भावों में इस प्रकार परिभाषित कर सकते हैं। a - आधार n - घातांक चलिए घातांक पर विचार करते हैं। हम इसे एक गुणन संक्रिया के दोहराए जाने की संख्या के रूप में पहचान सकते हैं। आधार वह संख्या है जो स्वयं से गुणा हो जाती है। आइए अब किसी संख्या की शक्ति की गणना करने के लिए एक सरल जावा विधि बनाएँ। कृपया ध्यान दें कि निम्नलिखित उदाहरण में, हम powerFunction() विधि में दो तर्क पारित कर रहे हैं, जो क्रमशः आधार और प्रतिपादक हैं।

public class Main {
 
   public static void main(String[] args) {
       int result = powerFunction(2, 5);
       System.out.println("2 raised to the power of 5 = " + result);
   }
 
   static int powerFunction(int base, int exponent) {
       int result = 1;
       for (int i = 0; i < exponent; i++) {
           result = base * result;
       }
       return result;
   }
}

यदि हम उपरोक्त उदाहरण कोड चलाते हैं, तो यह 32 वापस आ जाएगा। आप कल्पना कर रहे होंगे कि हम केवल आधार ^ एक्सपोनेंट क्यों नहीं लिख सकते। हम ऐसा नहीं कर सकते क्योंकि जावा में कोई एक्सपोनेंशिएशन ऑपरेटर नहीं है जिसका उपयोग हम कोड की एक पंक्ति में कर सकते हैं। उपरोक्त कोड को ध्यान में रखते हुए, यह स्पष्ट है कि हमें इस पद्धति को लिखने में काफी समय देना पड़ा। इसके अलावा, यदि हम उच्च शक्तियों की गणना करने जा रहे हैं, तो इन गणनाओं को पूरा करने के लिए विधि में काफी समय लगेगा क्योंकि हम लूप के लिए उपयोग कर रहे हैं। इसके अलावा, लूप हमें फ्रैक्शनल एक्सपोनेंट्स के साथ पावर कैलकुलेशन करने से रोकेंगे। और इस पद्धति में कम्प्यूटेशनल जटिलता अच्छी नहीं है, क्योंकि वहाँ बहुत अनुकूल नहीं है क्योंकि अनुकूलन के लिए अधिक जगह है। यह ध्यान में रखते हुए कि प्रोग्रामर द्वारा कितनी बारंबारता घातांक और अन्य गणितीय संक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, पहले के दिनों में जावा के डेवलपर्स ने 'मैथ' नामक एक पुस्तकालय बनाया, जो गणितीय कार्यों को सुविधाजनक बनाने के लिए समर्पित है। इसलिए, स्क्रैच से पावर फ़ंक्शन लिखने के बजाय, हम जावा लैंग पैकेज में शामिल इस लाइब्रेरी का लाभ उठा सकते हैं।

Math.pow पद्धति क्या है और हम इसका उपयोग कैसे करते हैं?

Math.pow को java.lang पैकेज में मैथ लाइब्रेरी की एक विधि के रूप में पाया जा सकता है। इसका उपयोग संख्याओं की शक्ति की गणना करने के लिए किया जाता है, दोनों पूर्णांकों के साथ-साथ युगल भी। आइए इसके सिंटैक्स पर विचार करें।

public static double pow(double base, double exponent)

जैसा कि हम सिंटैक्स में देख सकते हैं, java.lang.Math.pow() विधि दो तर्कों में लेती है। पहला आधार है और दूसरा प्रतिपादक है। ^{यह आधार प्रतिपादक को} इसके आउटपुट के रूप में लौटाएगा । आइए देखें कि हम इसे कैसे कह सकते हैं।

Math.pow का उपयोग करके जावा में एक संख्या को एक शक्ति तक बढ़ाना

Math.pow का प्रयोग करके 5 ⁴ का मान ज्ञात करें I

import java.lang.Math;
public class MyClass{
    public static void main(String []args){
       double answer = Math.pow(5, 4);
// java.lang.Math.pow() method
 
       System.out.println("5 raised to the power of 4 = " + answer);
    }    
}

आउटपुट 625.0 है। जैसा कि आप देख सकते हैं, यह एक दोहरा मूल्य है। यदि आप दशमलव बिंदु से परेशान हैं, तो हम संख्या को एक पूर्णांक में इस प्रकार कास्ट करके आसानी से इससे छुटकारा पा सकते हैं। ध्यान दें कि हम main मेथड के अंदर पहली लाइन को बदल रहे हैं।

 int answer = (int) Math.pow(5, 4);

अब परिणाम 625 है। आइए आधार और घातांक दोनों के लिए भिन्नात्मक संख्याओं का उपयोग करें और उत्तर प्राप्त करने का प्रयास करें। आइए देखें कि 1.25 ^4.5 का मान क्या है।

import java.lang.Math;
 
public class MyClass {
 
   public static void main(String[] args) {
       double answer = Math.pow(1.25, 4.5);
// java.lang.Math.pow() method
 
       System.out.println("1.25 raised to the power of 4.5 = " + answer);
   }
}

यह 2.729575167846423 का उत्पादन करेगा। यदि आप कैलकुलेटर का उपयोग करते हैं, तो आप देखेंगे कि यह वही उत्तर देता है। इससे पहले कि हम अगले खंड पर जाएँ, आइए एक और उदाहरण देखें। हम एक संख्या को एक नकारात्मक शक्ति तक बढ़ाएंगे और परिणामों की तुलना करेंगे। इस उदाहरण के लिए, हम 4 को आधार के रूप में और -2 को घातांक के रूप में चुनेंगे।

import java.lang.Math;
 
public class MyClass{
 
     public static void main(String []args){
        double answer = Math.pow(4, -2);
// java.lang.Math.pow() method
 
        System.out.println(answer);
     }    
}

हमें आउटपुट 0.0625 मिलता है।

त्वरित उदाहरण: अपने उत्तर को राउंड कैसे करें

^{कहते हैं, हमें 1.25 4.5} का मान ज्ञात करने की आवश्यकता है । उत्तर 2.729575167846423 है। परिणाम को गोल करना अक्सर आवश्यक होता है। आइए दशमलव के चौथे स्थान तक सटीक उत्तर प्राप्त करने का प्रयास करें। इसे कैसे करना है? क्या होगा यदि हमें केवल पहले 4 दशमलव स्थानों की आवश्यकता है? हम उसके लिए java.lang.Math.round मेथड का इस्तेमाल कर सकते हैं। हालाँकि, जैसा कि गणित.राउंड मान को निकटतम पूर्णांक तक गोल करता है, हमें इसे दशमलव स्थानों की संख्या से गुणा करना होगा और फिर गोल करना होगा और फिर से विभाजित करना होगा।

import java.lang.Math;
 
public class MyClass{
 
     public static void main(String []args){
        double answer = Math.pow(1.25, 4.5);
        answer = Math.round(answer*100.0)/100.0;
        
        System.out.println(answer);
     }
     
}

आउटपुट 2.73 है।

Math.pow का सही तरीके से उपयोग कैसे करें

जब हम java.lang.Math.pow पद्धति का उपयोग करते हैं, तो कुछ बातों का ध्यान रखना चाहिए।

1. यदि प्रतिपादक पैरामीटर शून्य है, तो आउटपुट 1.0 होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि किसी भी संख्या के लिए शून्य की शक्ति को एक के रूप में परिभाषित किया गया है।
2. यदि प्रतिपादक पैरामीटर एक है, तो आउटपुट आधार पैरामीटर होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि यदि आप किसी संख्या को 1 की शक्ति तक बढ़ाते हैं, तो परिणाम आधार के समान ही होता है।
3. यदि आधार ऋणात्मक/सकारात्मक शून्य है और घातांक पैरामीटर एक ऋणात्मक संख्या है, तो परिणाम अनंत होता है। (शून्य और सबसे छोटी प्रतिनिधित्व योग्य नकारात्मक गैर-शून्य संख्या के बीच संख्याओं के पूर्णांकन के कारण नकारात्मक शून्य हो सकते हैं)।
4. यदि प्रतिपादक पैरामीटर NaN है, तो आउटपुट भी NaN होगा।

आइए एक उदाहरण पर विचार करें जहां यह तीसरी स्थिति हो सकती है।

import java.lang.Math;
 
public class MyClass{
 
     public static void main(String []args){         
        double base = 5;
        double exponent = Double.NaN;
 
        double answer = Math.pow(base, exponent);
 
        System.out.println(answer);
     }     
}

यह NaN को आउटपुट करेगा। इसलिए, यदि आपका कोड NaN में परिणाम देता है, तो यह जांचना बुद्धिमान होगा कि प्रतिपादक तर्क NaN है या नहीं। यदि आप सोच रहे हैं कि NaN क्या है, तो इसका अर्थ है 'संख्या नहीं' और यह इंगित करता है कि मान परिभाषित नहीं किया गया है। हम मानते हैं कि अब आप आगे बढ़ने के लिए तैयार हैं और अपने अनुप्रयोगों में lang.Math.pow() का उपयोग करने के लिए तैयार हैं।

निष्कर्ष

Java.lang.Math.pow () विधि विभिन्न संख्याओं की शक्ति को आसानी से खोजने का एक शानदार तरीका है, दोनों पूर्णांकों के साथ-साथ भिन्नात्मक मान भी। एक विधि के विपरीत जिसे आप स्वयं लिख सकते हैं, यह अत्यधिक अनुकूलित है और समय-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। हालांकि यह सभी परिणामों को युगल के रूप में आउटपुट करता है, हम हमेशा मान को एक पूर्णांक में डाल सकते हैं जैसे हमने उदाहरण में किया था। इसके अलावा, हमारी सुविधा के लिए, java.lang.Math लाइब्रेरी परिणाम को दशमलव स्थानों की पसंदीदा संख्या में गोल करने के तरीके प्रदान करती है।