TechCodeview

في هذا القسم سوف نقوم بكتابة برامج جافا لتحديد قوة الرقم. للحصول على قوة رقم ما، قم بضرب الرقم في أسه.

مثال:

افترض أن الأساس هو 5 والأس هو 4. للحصول على قوة الرقم، اضربه في نفسه أربع مرات، أي (5 * 5 * 5 * 5 = 625).

كيفية تحديد قوة الرقم؟

• يجب قراءة القاعدة والأس أو تهيئتهما.
• خذ قوة متغيرة أخرى واضبطها على 1 لحفظ النتيجة.
• اضرب القاعدة بالطاقة وقم بتخزين النتيجة بالطاقة باستخدام حلقة for أو while.
• كرر الخطوة 3 حتى يساوي الأس صفرًا.
• طباعة الإخراج.

طرق العثور على قوة الرقم

هناك عدة طرق لتحديد قوة الرقم:

كيف يعمل الكمبيوتر

1. باستخدام جافا للحلقة
2. استخدام جافا أثناء الحلقة
3. باستخدام العودية
4. باستخدام طريقة Math.pow()
5. استخدام التلاعب بالبت

1. استخدام جافا للحلقة

يمكن استخدام حلقة for لحساب قوة الرقم عن طريق ضرب القاعدة في نفسها بشكل متكرر.

PowerOfNumber1.java

 public class PowerOfNumber1 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = 1; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } system.out.println(base + ' raised to the power of exponent is result); < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2 raised to the power of 3 is 8 </pre> <h3>2. Using Java while Loop</h3> <p>A while loop may similarly be used to achieve the same result by multiplying the base many times.</p> <p> <strong>PowerOfNumber2.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber2 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = 1; int power=3; while (exponent &gt; 0) { result *= base; exponent--; } System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + power + &apos; is &apos; + result); } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2 raised to the power of 3 is 8 </pre> <h3>3. Using Recursion:</h3> <p>Recursion is the process of breaking down an issue into smaller sub-problems. Here&apos;s an example of how recursion may be used to compute a number&apos;s power.</p> <p> <strong>PowerOfNumber3.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber3 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = power(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is &apos; + result); } public static int power(int base, int exponent) { if (exponent == 0) { return 1; } else { return base * power(base, exponent - 1); } } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2 raised to the power of 3 is 8 </pre> <h3>4. Using Math.pow() Method</h3> <p>The java.lang package&apos;s Math.pow() function computes the power of an integer directly.</p> <p> <strong>PowerOfNumber4.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber4 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; double exponent = 3.0; double result = Math.pow(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is &apos; + result); } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 3.0 is 8.0 </pre> <h3>Handling Negative Exponents:</h3> <p>When dealing with negative exponents, the idea of reciprocal powers might be useful. For instance, x^(-n) equals 1/x^n. Here&apos;s an example of dealing with negative exponents.</p> <p> <strong>PowerOfNumber5.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber5 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = -3; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { if (exponent &gt;= 0) { return calculatePositivePower(base, exponent); } else { return 1.0 / calculatePositivePower(base, -exponent); } } static double calculatePositivePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of -3 is: 0.125 </pre> <h3>Optimizing for Integer Exponents:</h3> <p>When dealing with integer exponents, you may optimize the calculation by iterating only as many times as the exponent value. It decreases the number of unneeded multiplications.</p> <p> <strong>PowerOfNumber6.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber6 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 4; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 4 is: 16.0 </pre> <h3>5. Using Bit Manipulation to Calculate Binary Exponents:</h3> <p>Bit manipulation can be used to better improve integer exponents. To do fewer multiplications, an exponent&apos;s binary representation might be used.</p> <p> <strong>PowerOfNumber7.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent &gt; 0) { if ((exponent &amp; 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent &gt;&gt;= 1; } return result; } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0 </pre> <hr></exponent;></pre></exponent;></pre></exponent;>

2. استخدام جافا أثناء الحلقة

يمكن أيضًا استخدام حلقة while لتحقيق نفس النتيجة عن طريق ضرب القاعدة عدة مرات.

PowerOfNumber2.java

 public class PowerOfNumber2 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = 1; int power=3; while (exponent > 0) { result *= base; exponent--; } System.out.println(base + ' raised to the power of ' + power + ' is ' + result); } } 

انتاج:

طريقة السلسلة الفرعية جافا

 2 raised to the power of 3 is 8 

3. استخدام العودية:

العودية هي عملية تقسيم المشكلة إلى مشاكل فرعية أصغر. فيما يلي مثال لكيفية استخدام التكرار لحساب قوة الرقم.

PowerOfNumber3.java

 public class PowerOfNumber3 { public static void main(String[] args) { int base = 2; int exponent = 3; int result = power(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is ' + result); } public static int power(int base, int exponent) { if (exponent == 0) { return 1; } else { return base * power(base, exponent - 1); } } } 

انتاج:

 2 raised to the power of 3 is 8 

4. استخدام طريقة Math.pow()

تقوم الدالة Math.pow() الخاصة بحزمة java.lang بحساب قوة العدد الصحيح مباشرةً.

PowerOfNumber4.java

جافا سكريبت

 public class PowerOfNumber4 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; double exponent = 3.0; double result = Math.pow(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is ' + result); } } 

انتاج:

 2.0 raised to the power of 3.0 is 8.0 

التعامل مع الأسس السلبية:

عند التعامل مع الأسس السالبة، قد تكون فكرة القوى المتبادلة مفيدة. على سبيل المثال، x^(-n) يساوي 1/x^n. فيما يلي مثال للتعامل مع الأسس السالبة.

PowerOfNumber5.java

 public class PowerOfNumber5 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = -3; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { if (exponent &gt;= 0) { return calculatePositivePower(base, exponent); } else { return 1.0 / calculatePositivePower(base, -exponent); } } static double calculatePositivePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of -3 is: 0.125 </pre> <h3>Optimizing for Integer Exponents:</h3> <p>When dealing with integer exponents, you may optimize the calculation by iterating only as many times as the exponent value. It decreases the number of unneeded multiplications.</p> <p> <strong>PowerOfNumber6.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber6 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 4; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 4 is: 16.0 </pre> <h3>5. Using Bit Manipulation to Calculate Binary Exponents:</h3> <p>Bit manipulation can be used to better improve integer exponents. To do fewer multiplications, an exponent&apos;s binary representation might be used.</p> <p> <strong>PowerOfNumber7.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent &gt; 0) { if ((exponent &amp; 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent &gt;&gt;= 1; } return result; } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0 </pre> <hr></exponent;></pre></exponent;>

تحسين الأسس الصحيحة:

عند التعامل مع الأسس الصحيحة، يمكنك تحسين الحساب عن طريق تكرار عدد مرات قيمة الأس فقط. أنه يقلل من عدد الضرب غير الضرورية.

PowerOfNumber6.java

 public class PowerOfNumber6 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 4; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; for (int i = 0; i <exponent; i++) { result *="base;" } return result; < pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 4 is: 16.0 </pre> <h3>5. Using Bit Manipulation to Calculate Binary Exponents:</h3> <p>Bit manipulation can be used to better improve integer exponents. To do fewer multiplications, an exponent&apos;s binary representation might be used.</p> <p> <strong>PowerOfNumber7.java</strong> </p> <pre> public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + &apos; raised to the power of &apos; + exponent + &apos; is: &apos; + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent &gt; 0) { if ((exponent &amp; 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent &gt;&gt;= 1; } return result; } } </pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0 </pre> <hr></exponent;>

5. استخدام معالجة البت لحساب الأسس الثنائية:

يمكن استخدام معالجة البت لتحسين الأسس الصحيحة بشكل أفضل. للقيام بمضاعفات أقل، يمكن استخدام التمثيل الثنائي للأس.

فرز المصفوفة جافا

PowerOfNumber7.java

 public class PowerOfNumber7 { public static void main(String[] args) { double base = 2.0; int exponent = 5; double result = calculatePower(base, exponent); System.out.println(base + ' raised to the power of ' + exponent + ' is: ' + result); } static double calculatePower(double base, int exponent) { double result = 1.0; while (exponent > 0) { if ((exponent & 1) == 1) { result *= base; } base *= base; exponent >>= 1; } return result; } } 

انتاج:

 2.0 raised to the power of 5 is: 32.0