У цьому розділі ми напишемо програми на Java для визначення степеня числа. Щоб отримати ступінь числа, помножте число на його показник.
приклад:
Припустімо, що основа дорівнює 5, а показник степеня дорівнює 4. Щоб отримати ступінь числа, помножте його на нього в чотири рази, тобто (5 * 5 * 5 * 5 = 625).
Як визначити ступінь числа?
- Основу та експоненту слід прочитати або ініціалізувати.
- Візьміть іншу змінну потужність і встановіть її на 1, щоб зберегти результат.
- Помножте основу на ступінь і збережіть результат у степені за допомогою циклу for або while.
- Повторюйте крок 3, поки експонента не дорівнюватиме нулю.
- Роздрукуйте вихідні дані.
Методи знаходження степеня числа
Існує кілька методів визначення ступеня числа:
сортування в списку в java
- Використання Java for Loop
- Використання Java while Loop
- Використання рекурсії
- Використання методу Math.pow().
- Використання бітових маніпуляцій
1. Використання Java for Loop
Цикл for можна використовувати для обчислення степеня числа шляхом багаторазового множення основи на саму себе.
PowerOfNumber1.java
перетворення рядка в int у java
public class PowerOfNumber1 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = 1; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } system.out.println(base + ' raised to the power of exponent is result); < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2 raised to the power of 3 is 8 </pre> <h3>2. Using Java while Loop</h3> <p>A while loop may similarly be used to achieve the same result by multiplying the base many times.</p> <p> <strong>PowerOfNumber2.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber2 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = 1; int power=3; while (exponent > 0) { result *= base; exponent--; } System.out.println(base + ' raised to the power of ' + power + ' is ' + result); } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2 raised to the power of 3 is 8 </pre> <h3>3. Using Recursion:</h3> <p>Recursion is the process of breaking down an issue into smaller sub-problems. Here's an example of how recursion may be used to compute a number's power.</p> <p> <strong>PowerOfNumber3.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber3 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = power(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is ' + result); } public static int power(int base, int exponent) { if (exponent == 0) { return 1; } else { return base * power(base, exponent - 1); } } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2 raised to the power of 3 is 8 </pre> <h3>4. Using Math.pow() Method</h3> <p>The java.lang package's Math.pow() function computes the power of an integer directly.</p> <p> <strong>PowerOfNumber4.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber4 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; double exponent = 3.0; double result = Math.pow(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is ' + result); } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 3.0 is 8.0 </pre> <h3>Handling Negative Exponents:</h3> <p>When dealing with negative exponents, the idea of reciprocal powers might be useful. For instance, x^(-n) equals 1/x^n. Here's an example of dealing with negative exponents.</p> <p> <strong>PowerOfNumber5.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber5 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = -3; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { if (exponent >= 0) { return calculatePositivePower(base, exponent); } else { return 1.0 / calculatePositivePower(base, -exponent); } } static double calculatePositivePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of -3 is: 0.125 </pre> <h3>Optimizing for Integer Exponents:</h3> <p>When dealing with integer exponents, you may optimize the calculation by iterating only as many times as the exponent value. It decreases the number of unneeded multiplications.</p> <p> <strong>PowerOfNumber6.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber6 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 4; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 4 is: 16.0 </pre> <h3>5. Using Bit Manipulation to Calculate Binary Exponents:</h3> <p>Bit manipulation can be used to better improve integer exponents. To do fewer multiplications, an exponent's binary representation might be used.</p> <p> <strong>PowerOfNumber7.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent > 0) { if ((exponent & 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent >>= 1; } return result; } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0 </pre> <hr></exponent;></pre></exponent;></pre></exponent;> 2. Використання Java while Loop
Цикл while можна так само використовувати для досягнення того самого результату шляхом багаторазового множення основи.
PowerOfNumber2.java
public class PowerOfNumber2 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = 1; int power=3; while (exponent > 0) { result *= base; exponent--; } System.out.println(base + ' raised to the power of ' + power + ' is ' + result); } } Вихід:
2 raised to the power of 3 is 8
3. Використання рекурсії:
Рекурсія — це процес поділу проблеми на менші підпроблеми. Ось приклад того, як можна використовувати рекурсію для обчислення степеня числа.
PowerOfNumber3.java
мамта кулкарні актор
public class PowerOfNumber3 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = power(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is ' + result); } public static int power(int base, int exponent) { if (exponent == 0) { return 1; } else { return base * power(base, exponent - 1); } } } Вихід:
2 raised to the power of 3 is 8
4. Використання методу Math.pow().
Функція Math.pow() пакета java.lang безпосередньо обчислює потужність цілого числа.
PowerOfNumber4.java
public class PowerOfNumber4 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; double exponent = 3.0; double result = Math.pow(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is ' + result); } } Вихід:
2.0 raised to the power of 3.0 is 8.0
Обробка негативних показників:
Коли ми маємо справу з від’ємними степенями, може бути корисною ідея взаємних ступенів. Наприклад, x^(-n) дорівнює 1/x^n. Ось приклад роботи з від’ємними показниками.
PowerOfNumber5.java
str.replace в java
public class PowerOfNumber5 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = -3; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { if (exponent >= 0) { return calculatePositivePower(base, exponent); } else { return 1.0 / calculatePositivePower(base, -exponent); } } static double calculatePositivePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of -3 is: 0.125 </pre> <h3>Optimizing for Integer Exponents:</h3> <p>When dealing with integer exponents, you may optimize the calculation by iterating only as many times as the exponent value. It decreases the number of unneeded multiplications.</p> <p> <strong>PowerOfNumber6.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber6 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 4; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 4 is: 16.0 </pre> <h3>5. Using Bit Manipulation to Calculate Binary Exponents:</h3> <p>Bit manipulation can be used to better improve integer exponents. To do fewer multiplications, an exponent's binary representation might be used.</p> <p> <strong>PowerOfNumber7.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent > 0) { if ((exponent & 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent >>= 1; } return result; } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0 </pre> <hr></exponent;></pre></exponent;> Оптимізація для цілих експонент:
Маючи справу з цілочисельним експонентою, ви можете оптимізувати обчислення, повторюючи стільки разів, скільки значення експоненти. Це зменшує кількість непотрібних множень.
PowerOfNumber6.java
public class PowerOfNumber6 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 4; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 4 is: 16.0 </pre> <h3>5. Using Bit Manipulation to Calculate Binary Exponents:</h3> <p>Bit manipulation can be used to better improve integer exponents. To do fewer multiplications, an exponent's binary representation might be used.</p> <p> <strong>PowerOfNumber7.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent > 0) { if ((exponent & 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent >>= 1; } return result; } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0 </pre> <hr></exponent;> 5. Використання бітових маніпуляцій для обчислення двійкових експонент:
Маніпуляції з бітами можна використовувати для кращого покращення цілочисельних показників. Щоб робити менше множень, можна використати двійкове представлення експоненти.
PowerOfNumber7.java
public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent > 0) { if ((exponent & 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent >>= 1; } return result; } } Вихід:
2.0 raised to the power of 5 is: 32.0