Report3

☆課題3☆

体積・表面積公式クラスの作成
* (1)3種以上の体積を求めるクラスを作成し、具体的な値を入力しプログラムを実行せよ。
* (2)2種以上の表面積を求めるクラスを作成し、同様に実行せよ。
* (3)例題を参考に、階乗計算を再帰プログラムにより作成し、for文による階乗計算との違いを考察せよ。

課題１　3種以上の体積を求めるクラスを作成し、具体的な値を入力しプログラムを実行せよ。

Taiseki.java

class Calculation {
    void Cal(double r) {
        System.out.println("球の体積 = " + r*r*r*Math.PI*4/3);
    }
    void Cal(double r, double h) {
        System.out.println("三角錐の体積 = " + Math.PI*r*r*h/3);
    }
    void Cal(double x, double y, double h) {
        System.out.println("四角柱の体積 = " + x*y*h);
    }
}

class Taiseki {
    public static void main(String args[]) {
        Calculation obj = new Calculation();
        obj.Cal(1);
        obj.Cal(1,2);
        obj.Cal(1,2,3);
    }
}

実行結果
球の体積 = 4.1887902047863905 三角錐の体積 = 2.0943951023931953 四角柱の体積 = 6.0

課題2　2種以上の表面積を求めるクラスを作成し、具体的な値を入力しプログラムを実行せよ。

Hyomen.java

class Calculation {
    void Cal(double r) {
        System.out.println("球の表面積 = " + r*r*Math.PI*4);
    }
    void Cal(double x, double y, double h) {
        System.out.println("四角柱の表面積 = " + (2*x*y+2*x*h+2*y*h));
    }
}

class Hyomen {
    public static void main(String args[]) {
        Calculation obj = new Calculation();
        obj.Cal(1);
        obj.Cal(1,2,3);
    }
}

実行結果
球の表面積 = 12.566370614359172 四角柱の表面積 = 22.0

〜体積・表面積プログラムの考察〜

「オーバーロード」について

「Taiseki.java」「Hyomen.java」の Calculationクラスには"Cal()メソッド"が複数存在している。
このように、同じ名前の複数のメソッドを、同じクラス内に定義する事を『オーバーロード』という。
メソッドをオーバーロードするときは、各メソッドの引数の型・個数が異なるようにする。

Taiseki.javaの場合


void Cal(double r) 
void Cal(double r, double h) 
void Cal(double x, double y, double h) 



と引数の型は同じであるが、個数が異なるのでオーバーロードできる。



Hyomen.javaの場合


void Cal(double r)  
void Cal(double x, double y, double h) 



と引数の型は同じであるが、個数が異なるのでこっちもオーバーロードできる。

「体積の公式」について

球の体積の公式は「４／３×π×半径×半径×半径」なので『r*r*r*Math.PI*4/3』と記述する。
三角錐の体積の公式は「１／３×π×半径×半径」なので『Math.PI*r*r/3』と記述する。
四角柱の体積の公式は「底面積×高さ」なので『r*r*r*Math.PI*4/3』と記述する。

「表面積の公式」について

球の表面積の公式は「４×π×半径×半径」なので『r*r*Math.PI*4』と記述する。
四角柱の表面積の公式は側面積の和のなので『2*x*y+2*x*h+2*y*h』と記述する。

「obj.Cal()」について

obj.Cal()にいれた個数が等しいところへ飛んで値を代入している。

具体例：「Taiseki.java」では『obj.Cal(1,2);』と２つの数値を入力すれば

        void Cal(double r, double h) {
        System.out.println("三角錐の体積 = " + Math.PI*r*r*h/3);
    }

の処理を行う。rには１hには２が格納される。

階乗プログラム　Factrial.java

import java.io.*;

class Factrial{
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        BufferedReader in = new BufferedReader(new
                                               InputStreamReader(Syste\m.in));
        System.out.print("input natural number: ");
        int num = (new Integer(in.readLine())).intValue();
        System.out.print("for文を使った階乗計算 => ");
        System.out.println(num + "! =" + factfor(num));
        System.out.println("再帰呼び出しによる階乗計算  => " + num + "! =" + factrec(num)\);
    }


   /* for文を使った階乗計算 */
    static int factfor(int number){
        int factrial = 1;
        for (int i = 1; i <= number; i++) {
            factrial = i * factrial;
        }
        return(factrial);
    }

  /* 再帰による階乗計算 */
    static int factrec(int number){
        if (number == 0) return(1);
        return(number*factrec(number - 1));
  }
}

実行結果
input natural number: 5 for文を使った階乗計算 => 5! =120 再帰呼び出しによる階乗計算 => 5! =120

〜階乗プログラムの考察〜

・for文のによる階乗計算はfactrec,iの初期値を1とし、factrecとiとをかけ、factrecに代入している
事が分かる。あとはiをインクリメントによる階乗計算をしている事となる。
・再帰呼び出しによる階乗計算（今回は５の階乗）5 * factrec(4)となる。factrec(4)が分からないので
再びfactrecを呼び出し、factrec(4)を計算する。
また、factrial(4) = 4 * factrec(3)となって同じように再びfactrecを呼び出す。
これを繰り返し、0の階乗の時１を返すより、factrec(1)〜(5),の値が分かったので階乗計算を行える。

〜感想〜

一番シンプルなプログラムで書いてみた。
今回はオーバロードしか使っていないが次からは継承やオーバーライドなど
を含むプログラムを作れればいいなと思った。