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課題
体積・表面積公式クラスの作成



目次
  1. 具体的な値を入力し、3種類以上の体積を求めるプログラム

  2. 具体的な値を入力し、2種類以上の表面積を求めるプログラム

  3. 再起プログラムによる階乗計算

  4. まとめ・感想
  5. 参考文献・参考サイト



  1. 具体的な値を入力し、3種類以上の体積を求めるプログラム
    • ソース 
      class Volume{
    int Ensui (int r,int h) {
        int A = (int) (Math.PI * r * r * h / 3);
        return(A);
    }
    int Enchuu (int r,int h) {
        int B = (int) (Math.PI * r * r * h);
        return(B);
    }
    int Kyuu (int r,int h) {
        int C = (int) (4 * Math.PI * r * r * r / 3);
        return(C);
    }
}
class Rep3_1 {
    public static void main(String args[]) {
        int r = 3;
        int h = 10;
        Volume V = new Volume();
        int a = V.Ensui(r,h);
        int b = V.Enchuu(r,h);
        int c = V.Kyuu(r,h);
        System.out.println("Radius = " + r);
        System.out.println("Height = " + h);
        System.out.println("Cone = about " + a );
        System.out.println("Column = about  " + b );
        System.out.println("Ball = about " + c );
    }
}

    • 表示結果
      Radius = 3
Height = 10
Cone = about 94
Column = about  282
Ball = about 113

    • ソースの考察
      このプログラムでは、円錐、円柱、球の体積を求めます。

ln.1(〜14)
class Volume{
Volumeと言う独自のクラスを作った。
まず、ln.2〜14のようにEnsui、Enchuu、Kyuuというint型を作り、
中にはそれぞれ、公式を入れた。
円錐の体積の公式
πrrh / 3（底円の半径 r, 高さ h ）
πはそのままでは使えないのでMathクラスのPI（π）を呼び出し、それを使います。
すると、Math.PI * r * r * h / 3となるが、
π=3.1415926535……と、πをかけると浮動小数点が出てくるので
結果を(int)で囲み、int型にします。
最後に、int型のAに結果を入れ、
Volume.Ensuiを呼び出す時にAの値を返すように
return(A);と、returnを使う。
以下、同様に円柱、球の公式を指定した。
円柱の体積の公式は、πrrh（底円の半径 r, 高さ h ）なので、
Math.PI * r * r * h)　となる。
球の体積の公式は、4πrrr/ 3（球の半径 r ）なので、
4 * Math.PI * r * r * r / 3　となる。

ln.17〜18
        int r = 3;
        int h = 10;
int型のr、hにそれぞれ3、10を入れる。
rは半径、hは高さを示す。

ln.19〜22
        Volume V = new Volume();
        int a = V.Ensui(r,h);
        int b = V.Enchuu(r,h);
        int c = V.Kyuu(r,h);
それぞれEnsui、Enchuu、Kyuuを
Volumeクラスから呼び出し、int型のa、b、cに入れる。

ln.23〜27
        System.out.println("Radius = " + r);
        System.out.println("Height = " + h);
        System.out.println("Cone = about " + a );
        System.out.println("Column = about  " + b );
        System.out.println("Ball = about " + c );
半径、高さ、円錐の体積、円柱の体積、
球の体積を出力。


  2. 具体的な値を入力し、2種類以上の表面積を求めるプログラム
    • ソース 
      class Volume{
    int Ensui (int r,int h) {
        int A = (int) (Math.PI*r*r+Math.PI*r*h);
        return(A);
    }
    int Enchuu (int r,int h) {
        int B = (int) (Math.PI*r*r*2+2*Math.PI*r*h);
        return(B);
    }
    int Kyuu (int r,int h) {
        int C = (int) (4 * Math.PI * r * r);
        return(C);
    }
}

class Rep3_2 {
    public static void main(String args[]) {
        int r = 3;
        int h = 10;
        Volume V = new Volume();
        int a = V.Ensui(r,h);
        int b = V.Enchuu(r,h);
        int c = V.Kyuu(r,h);
        System.out.println("Radius = " + r);
        System.out.println("Height = " + h);
        System.out.println("Cone Surface area = about " + a );
        System.out.println("Column Surface area = about  " + b );
        System.out.println("Ball Surface area = about " + c );
    }
}

    • 表示結果
      Radius = 3
Height = 10
Cone Surface area = about 122
Column Surface area = about  245
Ball Surface area = about 113

    • ソースの考察
      このプログラムは1のプログラムを元に、
円錐、円柱、球の表面積を求めるプログラム。

円錐の表面積の公式は、πrr +πrh （r = 底面の半径、h = 母線の長さ）なので、
Math.PI*r*r+Math.PI*r*hとなる。

円柱の表面積の公式は、2πrr +2πrh （r = 底面の半径、h = 高さ）なので、
Math.PI * r * r * h)　となる。

球の表面積の公式は、4πrr（r = 半径）なので、
4 * Math.PI * r * r　となる。

そのあとに、半径、高さ、円錐の表面積、円柱の表面積、球の表面積を出力。


  3. 再起プログラムによる階乗計算
    • ソース 
      import java.io.*;

class Rep3_3 {
    public static void main(String args[]) throws Exception {

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)\);

        System.out.print("input natural number: ");
        int num = (new Integer(in.readLine())).intValue();

        System.out.print("for      => ");
        System.out.println(num + "! =" +factfor(num));

        System.out.println("saiki   => " + num + "! =" + factrec(num));
    }

    static int factfor(int number) {
        int factrial = 1;
        for (int i = 1; i <= number; i++) {
            factrial = i * factrial;
        }
        return(factrial);
    }

    static int factrec(int number) {
        if (number == 0) return(1);
        return(number*factrec(number - 1));
    }
}

    • 表示結果
      input natural number: 5
for      => 5! =120
saiki   => 5! =120

    • ソースの考察
      for文で求めた階乗計算と再帰で求めた階乗計算を比べてみる。
for文で求めた階乗計算
    static int factfor(int number) {
        int factrial = 1;
        for (int i = 1; i <= number; i++) {
            factrial = i * factrial;
        }
        return(factrial);
    }
仕組みは、簡単で、
iがnumberになるまでiとfactrialをかける行為を繰り返す。
一度繰り返す度にiに1を足して行く。
例えば、number=5のとき、
i=1で1*1=1
i=2で1*2=2
i=3で2*3=6
i=4で6*4=24
i=5で24*5=120
結果、factrialには120が入り、factrialを返す。

再帰で求めた階乗計算
    static int factrec(int number) {
        if (number == 0) return(1);
        return(number*factrec(number - 1));
    }
for文では1から順序良くかけたが、再帰ではnumberから逆にかける。
しかし、すぐには値が分からないので少しずつ戻り、
number=0まで呼び出して値を入れる。
例えば、number=5のとき、
5*factrec(4)　　factrec(4)が分からないのでfactrec(4)を呼び出す。
4*factrec(3)　　factrec(3)が分からないのでfactrec(3)を呼び出す。
3*factrec(2)　　factrec(2)が分からないのでfactrec(2)を呼び出す。
2*factrec(1)　　factrec(1)が分からないのでfactrec(1)を呼び出す。
1*factrec(0)　　factrec(0)=1なので、ようやく、解くことができる。
factrec(0)=1
factrec(1)=1*1=1
factrec(2)=2*1=2
factrec(3)=3*2=6
factrec(4)=4*6=24
factrec(5)=5*24=120
よってfactrecには120が入り、factrialを返す。

自分はとりあえず、for文の方が分かりやすくて好き。
＋for文の方が処理が少なさそう。
しかし、文として書く場合は、再帰の方が短い。
  4. まとめ・感想 
    再帰はあんまり好きじゃなかったです。
今回は特に目新しい用語がなく、説明がいつもより短く済みました。
3週間もあって長かったけど、ぎりぎりまでやらなかったのと
テストが重なったので時間がかかったような気分になりました。


  5. 参考文献・参考サイト

    Webページ





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