[C#] べき乗の計算方法と活用例

using System;
class PowerExample
{
    static void Main()
    {
        // 2の3乗を計算します
        double result = Math.Pow(2, 3);
        Console.WriteLine("2の3乗は " + result + " です");
    }
}

2の3乗は 8 です

using System;
class PowerExample
{
    static void Main()
    {
        // 3の4乗を計算します
        double result1 = Math.Pow(3, 4);
        Console.WriteLine("3の4乗は " + result1 + " です");
        // 5の2乗を計算します
        double result2 = Math.Pow(5, 2);
        Console.WriteLine("5の2乗は " + result2 + " です");
        // 10の0乗を計算します
        double result3 = Math.Pow(10, 0);
        Console.WriteLine("10の0乗は " + result3 + " です");
    }
}

3の4乗は 81 です
5の2乗は 25 です
10の0乗は 1 です

using System;
class CompoundInterest
{
    static void Main()
    {
        // 元本
        double principal = 1000;
        // 年利
        double rate = 0.05;
        // 期間(年数)
        int years = 10;
        // 複利計算
        double amount = principal * Math.Pow(1 + rate, years);
        Console.WriteLine("10年後の元利合計は " + amount + " 円です");
    }
}

10年後の元利合計は 1628.894626777442 円です

using System;
class FreeFallSimulation
{
    static void Main()
    {
        // 重力加速度 (m/s^2)
        double g = 9.81;
        // 落下時間 (秒)
        double time = 5;
        // 落下距離の計算
        double distance = 0.5 * g * Math.Pow(time, 2);
        Console.WriteLine("5秒間の自由落下距離は " + distance + " メートルです");
    }
}

5秒間の自由落下距離は 122.625 メートルです

using System;
class NonLinearRegression
{
    static void Main()
    {
        // データポイント
        double x = 2.5;
        // モデルの係数
        double a = 1.2;
        double b = 0.8;
        // 非線形回帰モデル y = a * x^b
        double y = a * Math.Pow(x, b);
        Console.WriteLine("非線形回帰モデルの結果は " + y + " です");
    }
}

非線形回帰モデルの結果は 2.29739670999407 です

using System;
using System.Diagnostics;
class PowerPerformance
{
    static void Main()
    {
        // 計算回数
        int iterations = 1000000;
        double result = 0;
        // ストップウォッチで時間を計測
        Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        
        for (int i = 0; i < iterations; i++)
        {
            result = Math.Pow(2, 10); // 2の10乗を計算
        }
        
        stopwatch.Stop();
        Console.WriteLine("Math.Powの計算時間: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds + " ミリ秒");
    }
}

using System;
using System.Diagnostics;
class LoopPowerPerformance
{
    static void Main()
    {
        // 計算回数
        int iterations = 1000000;
        double result = 0;
        // ストップウォッチで時間を計測
        Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        
        for (int i = 0; i < iterations; i++)
        {
            result = 1;
            for (int j = 0; j < 10; j++)
            {
                result *= 2; // 2の10乗を計算
            }
        }
        
        stopwatch.Stop();
        Console.WriteLine("ループを使った計算時間: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds + " ミリ秒");
    }
}

using System;
class LoopPower
{
    static void Main()
    {
        // 基数
        int baseNumber = 3;
        // 指数
        int exponent = 4;
        // 結果の初期化
        int result = 1;
        // ループを使ってべき乗を計算
        for (int i = 0; i < exponent; i++)
        {
            result *= baseNumber; // 基数を掛け合わせる
        }
        Console.WriteLine(baseNumber + "の" + exponent + "乗は " + result + " です");
    }
}

3の4乗は 81 です

using System;
class RecursivePower
{
    static void Main()
    {
        // 基数
        int baseNumber = 2;
        // 指数
        int exponent = 5;
        // 再帰を使ってべき乗を計算
        int result = Power(baseNumber, exponent);
        Console.WriteLine(baseNumber + "の" + exponent + "乗は " + result + " です");
    }
    static int Power(int baseNumber, int exponent)
    {
        // 基底条件
        if (exponent == 0)
            return 1;
        // 再帰呼び出し
        return baseNumber * Power(baseNumber, exponent - 1);
    }
}

2の5乗は 32 です

using System;
class BitwisePower
{
    static void Main()
    {
        // 指数
        int exponent = 6;
        // ビットシフトを使って2のべき乗を計算
        int result = 1 << exponent; // 2のexponent乗を計算
        Console.WriteLine("2の" + exponent + "乗は " + result + " です");
    }
}

2の6乗は 64 です