[Kotlin]べき乗を行う方法 / Mathパッケージのメソッド

Kotlinで最初に迷ったのがべき乗。例えばPythonで3の3乗を行うにはこのように記述します。

3 ** 3

しかし残念ながらKotlinではこの演算子が使えません。今回はこのべき乗を行う方法と、数学的演算を行うKotlin.Mathパッケージのプロパティ/メソッドをまとめてお送りします。

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べき乗を行うには

JavaのMathモジュールを使う

Kotlinでべき乗を行う簡単な方法は2つ。1つはJavaのMathモジュールの静的メソッドpowです。

Math.pow(3.0,3.0)     //27.0

Mathモジュールはインポート無しで扱うことができますが、引数はDouble型でなければなりません

Double型でない可能性がある場合は明示的に変換しておきましょう。

val x = 3
Math.pow(x.toDouble(),3.0)
「pow」は「power」の略:

  • raise to the second power (2乗する)
  • 2 to the 4th power is 16. (2の4乗は16)

プログレッシブ英和中辞典(第4版)

KotlinのMathパッケージをインポートする

もう1つはKotlinのMathパッケージ。こちらもメソッド名はpow。importして使用します。

import kotlin.math.*

fun main() {
    println(3.0.pow(3))   //3.0の3乗
}
//27.0

この場合は呼び出し元の型がDoubleかFloat、引数はInt/Double/Floatのどれかである必要があります。

Mathパッケージ

kotlin.Mathパッケージにはこれ以外にも、様々な数学的計算を行うためのプロパティやメソッドが含まれています。

ここでは2020年4月現在でのMathパッケージのプロパティ/メソッドの全てを記載しています。それぞれのメソッドについて詳しく知りたい方はKotlin公式ドキュメント(英語)をご覧ください。

kotlin.math - Kotlin Programming Language

プロパティ

名称意味
x.absoluteValue絶対値を返す(-92.382).absoluteValue == 92.382
Eネイピア数(e)E == 2.718281828459045
PIπPI == 3.141592653589793
x.sign正/負/0の判定-30.sign == -1
0.sign == 0
30.sign == 1
x.ulpULP(Unit in the Last Place)PI.ulp == 4.440892098500626E-16

参考文献

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%82%A4%E3%83%94%E3%82%A2%E6%95%B0

ULPについては以下を参照。

機械イプシロン - AkiWiki
[Java][Scala] 浮動小数点の有効桁数と同値性
浮動小数点で掛け算や割り算を行うと微妙に正確な値からずれていって困っちゃいますよね。例えば、いろいろ計算した結果、机上ではぴったり1になるはずなのに、コンピュータ上では、0.9999999になってたりとか。こんなとき困るのが同値性を検証するときです。こっちは1だと思ってるので、...

正負/小数点のメソッド

名称意味
abs(x)絶対値を返すabs(-5) == 5
sign(x)正/負/0の判定sign(8) == 1.0
sign(-8.0) == -1.0
x.withSign(s)xにsの±を適用9.0.withSign(-80) == -9.0
9.0.withSign(80) == 9.0
ceil(x)小数点以下を切り上げceil(3.141) == 4
floor(x)小数点以下を切り捨て
(x以下で最大の整数)
floor(-5.871) == -6.0
truncate(x)小数点以下を切り捨て
(xから0に最も近い整数)
truncate(-5.871) == -5.0
round(x)小数点以下を四捨五入round(5.8) == 6.0
x.roundToInt()四捨五入してIntに変換3.38.roundToInt() == 3
x.roundToLong()四捨五入してLongに変換3.38.roundToLong() == 3

比較/剰余のメソッド

名称意味
max(a,b)a,b2つの最大値max(3,-8) == 3
min(a,b)a,b2つの最小値min(-5,-2) == -5
x.IEEErem(y)xをyで割った剰余(IEEE754標準方式)

参考文献

IEEE754について。

浮動小数点数について本気出して考えてみた - 一から勉強させてください
(2016/12/30 追記)コメントでご指摘頂いた箇所に関して修正しました。 この前たまたまこちらの記事を見つけて、浮動小数点数について全然理解してないなって思ったので勉強してみました。 前提 コンピュータの中に保存されているデータはすべて0と1の集まり(ビット列)で表現されている。そしてどういうビット列をどういう値...

指数/対数(log)/平方根のメソッド

名称意味
x.pow(y)xをy乗する5.0.pow(8) == 390625.0
exp(x)ネイピア数のx乗exp(3.0) == 20.085…
expm1(x)expの結果-1
log(m,x)logxmlog(55.0,2.0) == 5.7813…
log2(m)log2mlog2(8.0) == 3.0
log10(m)log10mlog10(100.0) == 2.0
ln(m)logemln(3.0) == 1.098612…
ln1p(m)loge(m+1)ln1p(3.0) == 1.386294…
sqrt(x)xの正の平方根sqrt(9.0) == 3.0
hypot(x,y)sqrt(x2+y2)

浮動小数点数のメソッド

名称意味
x.nextDown()x未満で最も近い浮動小数点数5.2.nextDown() == 5.1999…
x.nextUp()x超過で最も近い浮動小数点数5.2.nextUp() == 5.2000…1
x.nextTowards(y)x超過y未満で、xに最も近い浮動小数点数

三角関数のメソッド

名称意味
sin(x)rad = xのときの正弦
cos(x)rad = xのときの余弦
tan(x)rad = xのときの正接
asin(x)xの逆正弦をradで返す
acos(x)xの逆余弦をradで返す
atan(x)xの逆正接をradで返す
atan2(y,x)atan(y / x)をradで返す

参考文献

三角関数の基礎。

三角関数のsin・cos・tanとは?図解ですぐわかる!超重要な公式と練習問題も|高校生向け受験応援メディア「受験のミカタ」
高校数学の三角関数が苦手でもsin(サイン)・cos(コサイン)・tan(タンジェント)が理解できるよう、基本からしっかりと解説見やすいイラストを使いながら慶應生が丁寧に解説しています。文末には練習問題も用意しています。

逆三角関数について。

逆三角関数 - 初等数学 - 基礎からの数学入門
中学生程度の内容から大学の初級程度の数学をわかりやすく解説。問題を解きながら理解して、数学を使えるようになることを目指します。

双曲線関数のメソッド

名称意味
asinh(x)xの逆双曲線正弦
acosh(x)xの逆双曲線余弦
atanh(x)xの逆双曲線正接
sinh(x)xの双曲線正弦
cosh(x)xの双曲線余弦
tanh(x)xの双曲線正接

参考文献

双曲線関数について。

双曲線関数
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