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。
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。

ソースプログラム

volume.java

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class calculate {
    int cube(int a) {
        return  a * a * a;
    }
    double column(int r, int h){
        return r * r * 3.14 * h;
    }
    double cone(int r, int h){
        return r * r * 3.14 * h / 3;
    }
}

class volume {
    public static void main(String args[]){
        int x, y, ri;
        double ent,ens;
        calculate enzan = new calculate();
        x = 5;
        y = 10;
        ri   = enzan.cube(x);
        ent  = enzan.column(x, y);
        ens  = enzan.cone(x, y);
        System.out.println("一辺の長さ " + x + "の立方体の体積は");
        System.out.println(ri);
        System.out.println("また、半径 " + x + "高さ " + y + "の円柱の体積は");
        System.out.println(ent);
        System.out.println("さらに、その円錐の体積は");
        System.out.println(ens + "\nです。");
    }
}

実行結果

% javac volume.java
% java volume
一辺の長さ 5の立方体の体積は
125
また、半径 5高さ 10の円柱の体積は
785.0
さらに、その円錐の体積は
261.6666666666667
です。

ソースプログラム

surface.java

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class Keisan{
     double cube(int a){
         return a * a * 6;
    }
    double ball(int r, int h){
        return 4 * 3.14 * r * r;
    }
}
class surface{
    public static void main(String args[]){
        int  x, y;
        double  ri, ba;           
        Keisan enzan = new Keisan();
        x = 5;
        y = 4;
        ri  = enzan.cube(x);
        ba  = enzan.ball(x, y);
        System.out.println("一辺の長さ " + x + "の立方体の表面積は");
        System.out.println(ri);
        System.out.println("また、半径 " + x + "高さ " + y + "の球体の表面積は");
        System.out.println(ba + "\nです。");
    }
}

実行結果

% javac surface.jaca
% java surface
一辺の長さ 5の立方体の表面積は
150.0
また、半径 5高さ 4の球体の表面積は
314.0
です。

ソースプログラム

factrial.java

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import java.io.*; 

class factrial {
    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文を使った階乗計算      => ");
        System.out.println(num + "! =" + factfor(num));

        System.out.print("再帰呼び出しによる階乗計算 => ");
        System.out.println(num + "! =" + factrec(num));

    }

    /* for 文を使った階乗の計算 */
    static int factfor(int number) {

        int factrial = 1;            //-----------------(a)
        for (int i = 1; i <= number; i++) {  //---------(b)
            factrial = i * factrial; //-----------------(c)
        }

        return(factrial);   //--------------------------(d)

    }

    /* 再帰による階乗の計算 */
    static int factrec(int number) {

        if (number == 0) return(1);  //-----------------(e)
        return(number*factrec(number - 1));  //---------(f)

}

}

実行結果

% javac factrial.java
% java factrial
input natural number: 6
for文を使った階乗計算      => 6! =720
再帰呼び出しによる階乗計算 => 6! =720

考察

for文による階乗計算

 (a)-factrialに１を代入
 (b)-numberの数だけ繰り返す
 (c)-factrialにiの値を掛けた値を代入する
 (d)-factrialの値を返す

再帰呼び出しによる階乗計算

 (e)-numberの値が0のときは1を返す。値が0でなければ(f)を行う
 (f)-numberとfactrec(number-1)の値を掛けて返す

再帰呼び出しの(f)について、例えばnumber=6の時、
factrec(6)=6*factec(5)
になる。(factrec(6)は返す値)
すると、
factrec(5)=5*facterc(4)
    
factrec(4)=4*facterc(3)
    
factrec(3)=3*facterc(2)

となっていき、factrec(0)=1なので,
factrec(6)=6*5*4*3*2*1=6!
となる。

感想

今回は３週間という今までで一番長い期間でしたが、テストも重なり、最終的にぎりぎりまで課題をしていました。

参考文献
JOSEPH O'NEIL著「独習 Java 第３版」