【C言語】10のべき乗を計算する2つの方法(小数の指数にも対応)

2023-06-222023-12-02

この記事では、C言語でべき乗を計算する方法について解説します。

ループや再帰を使った計算方法から、ライブラリを使った方法まで、初心者にもわかりやすく説明します。

べき乗の計算方法を知りたい方は、ぜひ読んでみてください。

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べき乗の計算方法

べき乗とは、ある数を自身で繰り返し掛ける計算のことです。

例えば、2の3乗は2 × 2 × 2 = 8となります。

C言語では、べき乗を計算するためにいくつかの方法があります。

以下では、ループを使った計算方法、再帰を使った計算方法、そしてライブラリを使った計算方法について説明します。

ループを使った計算方法

ループを使ったべき乗の計算方法は比較的シンプルです。

以下にサンプルコードを示します。


#include <stdio.h>
int power(int base, int exponent) {
    int result = 1;
    for (int i = 0; i < exponent; i++) {
        result *= base;
    }
    return result;
}
int main() {
    int base = 2;
    int exponent = 3;
    int result = power(base, exponent);
    printf("%dの%d乗は%dです。\n", base, exponent, result);
    return 0;
}

上記のコードでは、power関数を定義しています。

この関数は、baseをexponent回繰り返し掛けることでべき乗を計算します。

result変数には計算結果が格納され、最終的にmain関数で結果を表示しています。

上記のコードを実行すると、以下のような結果が得られます。

2の3乗は8です。

再帰を使った計算方法

再帰を使ったべき乗の計算方法は、関数内で自身を呼び出すことで実現します。

以下にサンプルコードを示します。


#include <stdio.h>
int power(int base, int exponent) {
    if (exponent == 0) {
        return 1;
    } else {
        return base * power(base, exponent - 1);
    }
}
int main() {
    int base = 2;
    int exponent = 3;
    int result = power(base, exponent);
    printf("%dの%d乗は%dです。\n", base, exponent, result);
    return 0;
}

上記のコードでは、power関数内で自身を呼び出すことで再帰的にべき乗を計算しています。

再帰の終了条件として、exponentが0の場合は1を返します。

上記のコードを実行すると、以下のような結果が得られます。

2の3乗は8です。

ライブラリを使った計算方法(少数の指数に対応)

C言語では、標準ライブラリにpow関数が用意されており、これを使うことで簡単にべき乗を計算することができます。


#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main() {
    double base = 2;
    double exponent = 0.5;
    double result = pow(base, exponent);
    printf("%.2fの%.2f乗は%.2fです。\n", base, exponent, result);
    return 0;
}

上記のコードでは、math.hヘッダーファイルをインクルードし、pow関数を使ってべき乗を計算しています。

pow関数は、引数として底と指数を受け取り、計算結果を返します。

上記のコードを実行すると、以下のような結果が得られます。