ใช้เมธอด Math.pow() ใน Java

ภาษา Java มีไลบรารีที่ครอบคลุมสำหรับฟังก์ชันและการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ เรียกว่าคลาส "คณิตศาสตร์" และอยู่ในแพ็คเกจjava.lang ไลบรารีคณิตศาสตร์ประกอบด้วยวิธีการสำหรับการดำเนินการทางตัวเลขพื้นฐาน ตรีโกณมิติ การหาค่าต่ำสุด-สูงสุด การสร้างตัวเลขสุ่ม และการดำเนินการเกี่ยวกับลอการิทึม ในบทช่วยสอนวันนี้ เราจะมุ่งเน้นไปที่ เมธอด Math.pow()ซึ่งใช้ในการคำนวณกำลังของตัวเลขโดยใช้ฐานและเลขยกกำลัง มาเริ่มกันเลย. นิพจน์ 'กำลังที่ n ของ a' สามารถเขียนทางคณิตศาสตร์เป็นⁿ. เราสามารถกำหนดคำศัพท์ในนิพจน์ได้ดังนี้ a - ฐาน n - เลขยกกำลัง ลองพิจารณาเลขชี้กำลังกัน เราสามารถระบุได้ว่าเป็นจำนวนครั้งที่ดำเนินการคูณซ้ำ ฐานคือจำนวนที่คูณด้วยตัวมันเอง ให้เราสร้างวิธีการ Java อย่างง่ายเพื่อคำนวณกำลังของตัวเลข โปรดทราบว่าในตัวอย่างต่อไปนี้ เรากำลังส่งอาร์กิวเมนต์สองรายการไปยัง เมธอด powerFunction()ซึ่งเป็นฐานและเลขชี้กำลังตามลำดับ

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;
   }
}

หากเรารันโค้ดตัวอย่างด้านบน มันจะคืนค่าเป็น 32 คุณอาจจะคิดว่าทำไมเราไม่สามารถเขียนแค่เลขฐาน^เลขยกกำลัง เราไม่สามารถทำเช่นนั้นได้เนื่องจาก Java ไม่มีตัวดำเนินการยกกำลังที่เราสามารถใช้ในโค้ดบรรทัดเดียว เมื่อพิจารณาจากโค้ดด้านบน เห็นได้ชัดว่าเราต้องใช้เวลาเขียนวิธีนี้ค่อนข้างนาน นอกจากนี้ หากเรากำลังคำนวณกำลังสูง วิธีนี้จะใช้เวลานานพอสมควรในการคำนวณเหล่านี้ เนื่องจากเราใช้สำหรับการวนซ้ำ นอกจากนั้น การวนซ้ำจะป้องกันไม่ให้เราคำนวณกำลังด้วยเลขชี้กำลังที่เป็นเศษส่วน และวิธีนี้ไม่มีความซับซ้อนในการคำนวณที่ดีนัก เนื่องจากไม่เอื้ออำนวยเนื่องจากมีที่ว่างมากขึ้นสำหรับการปรับให้เหมาะสม เมื่อพิจารณาว่าโปรแกรมเมอร์ใช้การยกกำลังและการคำนวณทางคณิตศาสตร์บ่อยเพียงใด ย้อนกลับไปในวันที่นักพัฒนาของ Java ได้สร้างห้องสมุดชื่อ 'Math' ซึ่งอุทิศให้กับการอำนวยความสะดวกในการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ ดังนั้น แทนที่จะเขียน power function ตั้งแต่เริ่มต้น เราสามารถใช้ประโยชน์จากไลบรารีนี้ที่รวมอยู่ในแพ็คเกจ Java Lang

วิธี Math.pow คืออะไร และเราจะใช้อย่างไร

Math.powสามารถพบได้ในแพ็คเกจ java.lang เป็นวิธีการของไลบรารี Math ใช้ในการคำนวณกำลังของตัวเลข ทั้งจำนวนเต็มและสองเท่า ลองพิจารณาไวยากรณ์ของมัน

public static double pow(double base, double exponent)

ดังที่เราเห็นในไวยากรณ์ วิธีการ java.lang.Math.pow()รับสองอาร์กิวเมนต์ อันแรกคือฐานและอันที่สองคือเลขชี้กำลัง สิ่งนี้จะส่งกลับ^{เลขชี้กำลัง} ฐาน เป็นเอาต์พุต มาดูกันว่าเราจะเรียกมันได้อย่างไร

การเพิ่มจำนวนเป็นเลขยกกำลังใน Java โดยใช้ Math.pow

มาหาค่าของ 5 4 ^โดยใช้Math.pow

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);
    }    
}

เอาต์พุตคือ 625.0 อย่างที่คุณเห็น มันเป็นค่าสองเท่า หากคุณรู้สึกรำคาญกับจุดทศนิยม เราสามารถกำจัดมันได้ง่ายๆ โดยแปลงเป็นจำนวนเต็มดังนี้ โปรดทราบว่าเรากำลังเปลี่ยนบรรทัดแรกภายในเมธอดหลัก

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

ตอนนี้ผลลัพธ์คือ 625 ลองใช้เลขเศษส่วนสำหรับทั้งเลขฐานและเลขยกกำลังแล้วลองหาคำตอบกัน มาดูกันว่าค่าของ 1.25 ^4.5คือ อะไร

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);
   }
}

นี่จะเป็นผลลัพธ์ 2.729575167846423 หากคุณใช้เครื่องคิดเลข คุณจะเห็นว่ามันให้คำตอบเดียวกัน มาดูอีกหนึ่งตัวอย่างก่อนที่เราจะไปยังส่วนถัดไป เราจะเพิ่มจำนวนเป็นพลังลบและเปรียบเทียบผลลัพธ์ สำหรับตัวอย่างนี้ เราจะเลือก 4 เป็นฐานและ -2 เป็นเลขชี้กำลัง

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);
     }    
}

เราได้ผลลัพธ์ 0.0625

ตัวอย่างรวดเร็ว: วิธีปัดเศษคำตอบของคุณ

สมมติว่าเราต้องหาค่าของ 1.25 ^4.5 . คำตอบคือ 2.729575167846423 บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องปัดเศษผลลัพธ์ มาลองหาคำตอบที่ถูกต้องเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สี่กัน ทำอย่างไร? จะเป็นอย่างไรหากเราต้องการทศนิยม 4 ตำแหน่งแรกเท่านั้น เราสามารถใช้ เมธอด java.lang.Math.roundได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากMath.roundปัดค่าเป็นจำนวนเต็มที่ใกล้เคียงที่สุด เราจะต้องคูณด้วยจำนวนตำแหน่งทศนิยม จากนั้นจึงปัดเศษและหารอีกครั้ง

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);
     }
     
}

ผลลัพธ์คือ 2.73

วิธีการใช้ Math.pow อย่างถูกต้อง

เมื่อเราใช้ วิธี java.lang.Math.powมีบางสิ่งที่ต้องจำไว้

1. ถ้าพารามิเตอร์เลขชี้กำลังเป็นศูนย์ เอาต์พุตจะเป็น 1.0 นี่เป็นเพราะพลังของศูนย์สำหรับจำนวนใด ๆ ถูกกำหนดให้เป็นหนึ่ง
2. หากพารามิเตอร์เลขชี้กำลังเป็นหนึ่ง เอาต์พุตจะเป็นพารามิเตอร์ฐาน ทั้งนี้เพราะถ้าคุณยกกำลังเลขใด ๆ ขึ้นเป็น 1 ผลลัพธ์ที่ได้จะเหมือนกับเลขฐาน
3. ถ้าฐานเป็นลบ/บวกศูนย์ และพารามิเตอร์เลขยกกำลังเป็นจำนวนลบ ผลลัพธ์ที่ได้คืออนันต์ (ศูนย์ติดลบสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการปัดเศษของตัวเลขระหว่างศูนย์กับจำนวนลบที่ไม่ใช่ศูนย์ที่เป็นตัวแทนได้น้อยที่สุด)
4. หากพารามิเตอร์เลขชี้กำลังเป็น NaN เอาต์พุตจะเป็น NaN ด้วย

ลองพิจารณาตัวอย่างหนึ่งที่สถานการณ์ที่ 3 สามารถเกิดขึ้นได้

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);
     }     
}

สิ่งนี้จะส่งออก NaN ดังนั้น หากโค้ดของคุณให้ผลลัพธ์เป็น NaN คุณควรตรวจสอบว่าอาร์กิวเมนต์เลขยกกำลังคือ NaN หรือไม่ ในกรณีที่คุณสงสัยว่า NaN คืออะไร หมายความว่า 'ไม่ใช่ตัวเลข' และแสดงว่ายังไม่ได้กำหนดค่า เราเชื่อว่าตอนนี้คุณพร้อมที่จะดำเนินการต่อและนำlang.Math.pow()ไปใช้ในแอปพลิเคชันของคุณแล้ว

บทสรุป

เมธอดjava.lang.Math.pow()เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการหาเลขยกกำลังต่างๆ ทั้งจำนวนเต็มและค่าเศษส่วน ไม่เหมือนกับวิธีการที่คุณอาจเขียนขึ้นเอง วิธีนี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างมากและเหมาะสำหรับการใช้งานในช่วงเวลาที่สำคัญ แม้ว่าผลลัพธ์ทั้งหมดจะออกเป็นสองเท่า แต่เราสามารถแปลงค่าเป็นจำนวนเต็มได้เสมอเหมือนที่เราทำในตัวอย่าง นอกจากนี้ เพื่อความสะดวกของเรา ไลบรารี java.lang.Mathมีวิธีการปัดเศษผลลัพธ์เป็นจำนวนตำแหน่งทศนิยมที่ต้องการ