[C言語] ベクトルの大きさを計算する方法

#include <stdio.h>
#include <math.h>
// 2次元ベクトルの大きさを計算する関数
double calculateMagnitude2D(double x, double y) {
    return sqrt(x * x + y * y);
}
int main() {
    double x = 3.0;
    double y = 4.0;
    double magnitude = calculateMagnitude2D(x, y);
    printf("2次元ベクトルの大きさ: %f\n", magnitude);
    return 0;
}

2次元ベクトルの大きさ: 5.000000

#include <stdio.h>
#include <math.h>
// 3次元ベクトルの大きさを計算する関数
double calculateMagnitude3D(double x, double y, double z) {
    return sqrt(x * x + y * y + z * z);
}
int main() {
    double x = 1.0;
    double y = 2.0;
    double z = 2.0;
    double magnitude = calculateMagnitude3D(x, y, z);
    printf("3次元ベクトルの大きさ: %f\n", magnitude);
    return 0;
}

3次元ベクトルの大きさ: 3.000000

#include <stdio.h>
#include <math.h>
// n次元ベクトルの大きさを計算する関数
double calculateMagnitudeND(double vector[], int n) {
    double sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        sum += vector[i] * vector[i];
    }
    return sqrt(sum);
}
int main() {
    double vector[] = {1.0, 2.0, 2.0, 1.0};
    int n = sizeof(vector) / sizeof(vector[0]);
    double magnitude = calculateMagnitudeND(vector, n);
    printf("n次元ベクトルの大きさ: %f\n", magnitude);
    return 0;
}

n次元ベクトルの大きさ: 3.162278

#include <stdio.h>
#include <math.h>
// 2次元ベクトルの正規化を行う関数
void normalizeVector2D(double *x, double *y) {
    double magnitude = sqrt((*x) * (*x) + (*y) * (*y));
    if (magnitude != 0) {
        *x /= magnitude;
        *y /= magnitude;
    }
}
int main() {
    double x = 3.0;
    double y = 4.0;
    normalizeVector2D(&x, &y);
    printf("正規化されたベクトル: (%f, %f)\n", x, y);
    return 0;
}

正規化されたベクトル: (0.600000, 0.800000)

#include <stdio.h>
// 2次元ベクトルの内積を計算する関数
double dotProduct2D(double x1, double y1, double x2, double y2) {
    return x1 * x2 + y1 * y2;
}
// 3次元ベクトルの外積を計算する関数
void crossProduct3D(double x1, double y1, double z1, double x2, double y2, double z2, double *cx, double *cy, double *cz) {
    *cx = y1 * z2 - z1 * y2;
    *cy = z1 * x2 - x1 * z2;
    *cz = x1 * y2 - y1 * x2;
}
int main() {
    double dot = dotProduct2D(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);
    printf("2次元ベクトルの内積: %f\n", dot);
    double cx, cy, cz;
    crossProduct3D(1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, &cx, &cy, &cz);
    printf("3次元ベクトルの外積: (%f, %f, %f)\n", cx, cy, cz);
    return 0;
}

2次元ベクトルの内積: 11.000000
3次元ベクトルの外積: (0.000000, 0.000000, 1.000000)

#include <stdio.h>
// 2次元ベクトルの加算を行う関数
void addVectors2D(double x1, double y1, double x2, double y2, double *rx,
                  double *ry) {
    *rx = x1 + x2;
    *ry = y1 + y2;
}
// 2次元ベクトルの減算を行う関数
void subtractVectors2D(double x1, double y1, double x2, double y2, double *rx,
                       double *ry) {
    *rx = x1 - x2;
    *ry = y1 - y2;
}
int main() {
    double ax, ay, sx, sy;
    addVectors2D(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, &ax, &ay);
    printf("2次元ベクトルの加算: (%f, %f)\n", ax, ay);
    subtractVectors2D(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, &sx, &sy);
    printf("2次元ベクトルの減算: (%f, %f)\n", sx, sy);
    return 0;
}

2次元ベクトルの加算: (4.000000, 6.000000)
2次元ベクトルの減算: (-2.000000, -2.000000)

#include <stdio.h>
// 2次元ベクトルのスカラー倍を行う関数
void scaleVector2D(double *x, double *y, double scalar) {
    *x *= scalar;
    *y *= scalar;
}
int main() {
    double x = 1.0;
    double y = 2.0;
    double scalar = 3.0;
    scaleVector2D(&x, &y, scalar);
    printf("スカラー倍されたベクトル: (%f, %f)\n", x, y);
    return 0;
}

スカラー倍されたベクトル: (3.000000, 6.000000)