Bibliothèque de fonctions mathématiques en C++ et comment l'utiliser

C++ est un langage de programmation largement utilisé dans la programmation informatique. Sa bibliothèque de fonctions mathématiques peut aider les programmeurs à effectuer efficacement divers calculs mathématiques. Cet article présentera les bibliothèques de fonctions mathématiques couramment utilisées en C++ et comment les utiliser.

1. bibliothèque de fonctions cmath

La bibliothèque de fonctions cmath est une bibliothèque de fonctions mathématiques couramment utilisée en C++, qui contient diverses fonctions mathématiques requises pour les calculs mathématiques, telles que les fonctions trigonométriques, les fonctions exponentielles, les fonctions logarithmiques, les fonctions puissance, etc. Pour utiliser la bibliothèque de fonctions cmath, vous devez ajouter #include au début du programme. Voici quelques fonctions couramment utilisées :

1. fonction abs()

fonction abs() est utilisée pour calculer la fonction cmath. valeur absolue de n’importe quel nombre et son type de valeur de retour est Entier, virgule flottante ou virgule flottante double précision.

Exemple :

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
   int a = -10;
   float b = -3.14;
   double c = -99.99;
   
   cout << "abs(a) = " << abs(a) << endl;
   cout << "abs(b) = " << abs(b) << endl;
   cout << "abs(c) = " << abs(c) << endl;
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

abs(a) = 10

abs(b) = 3,14

abs(c) = 99,99

2. sin() la fonction

sin() est utilisée Calculez la valeur sinusoïdale d'un angle, son paramètre est une valeur en radian et la fonction renvoie une valeur à virgule flottante.

Exemple :

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
   double radian = 0.5236;
   double sin_value = sin(radian);
   
   cout << "sin(30) = " << sin_value << endl;
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

sin(30) = 0,5

3. fonction pow()

la fonction pow() est utilisée pour calculer n'importe quelle puissance d'un nombre, et ses paramètres sont deux flotteurs double précision Numéro de type point, l'un est la base et l'autre est l'exposant, la fonction renvoie une valeur à virgule flottante double précision.

Exemple :

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
   double base = 2;
   double exponent = 5;
   double pow_value = pow(base, exponent);
   
   cout << base << "的" << exponent << "次幂为：" << pow_value;
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

La 5ème puissance de 2 est : 32

2. Bibliothèque de fonctions complexes

La bibliothèque de fonctions complexes est utilisée pour effectuer des calculs mathématiques de nombres complexes, y compris la multiplication de nombres complexes et l'addition de nombres complexes. , réel Fonctions couramment utilisées telles que partie et partie imaginaire.

Pour utiliser la bibliothèque de fonctions complexes, vous devez ajouter #include au début du programme. Voici quelques fonctions couramment utilisées :

1. fonction complexe()

fonction complexe() est utilisée pour. renvoie une valeur de type complexe et ses paramètres sont deux nombres à virgule flottante double précision (un facultatif), la première valeur représente la partie réelle du nombre complexe et la deuxième valeur est la partie imaginaire.

Exemple :

#include <iostream>
#include <complex>

using namespace std;

int main()
{
   complex<double> c1 (1,2);
   
   cout << "c1 = " << c1 << endl;
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

c1 = (1,2)

2. fonction norm()

la fonction norm() est utilisée pour calculer le carré du module d'un nombre complexe, et son paramètre est une valeur de type nombre complexe, la fonction renvoie une valeur à virgule flottante double précision.

Exemple :

#include <iostream>
#include <complex>

using namespace std;

int main()
{
   complex<double> c1 (3,4);
   double norm_value = norm(c1);
   
   cout << "The square of the norm of " << c1 << " is " << norm_value << endl;
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

Le carré de la norme de (3,4) est 25

3. fonction polar()

la fonction polar() est utilisée pour convertir un nombre complexe en coordonnées polaires en Dans la forme complexe conventionnelle, ses paramètres sont deux nombres à virgule flottante double précision, le premier est le module, le second est l'angle de phase et la fonction renvoie une valeur de type complexe.

Exemple :

#include <iostream>
#include <complex>

using namespace std;

int main()
{
   double radius = 5;
   double phase = 1.0472; //约等于60度
   complex<double> c1 = polar(radius, phase);
   
   cout << "The complex number is " << c1 << endl;
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

Le nombre complexe est (2,5, 4,33013)

3. bibliothèque de fonctions aléatoires

la bibliothèque de fonctions aléatoires peut être utilisée pour générer différents types de nombres aléatoires, y compris des entiers et des types réels, Type booléen, type de caractère, etc.

Pour utiliser la bibliothèque de fonctions aléatoires, vous devez ajouter #include au début du programme. Voici quelques fonctions couramment utilisées :

1. fonction rand()

fonction rand() est utilisée pour. générer une valeur comprise entre 0 et RAND_MAX Valeur entière aléatoire, où RAND_MAX est une constante dans la bibliothèque standard C++, généralement égale à 32767.

Exemple :

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

int main()
{
   srand(time(NULL)); //设置种子
   
   for(int i = 0; i < 5; ++i)
   {
      int random_num = rand();
      
      cout << "Random number " << i << ": " << random_num << endl;
   }
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

Numéro aléatoire 0 : 1804289383

Numéro aléatoire 1 : 846930886

Numéro aléatoire 2 : 1681692777

Numéro aléatoire 3 : 171463691 5

Numéro aléatoire 4 : 1957747793

2. uniform_real_distribution ( ) Fonction

La fonction uniform_real_distribution() est utilisée pour générer une valeur réelle aléatoire entre la plage spécifiée. Ses paramètres sont deux nombres à virgule flottante double précision et elle renvoie une valeur aléatoire à virgule flottante double précision.

Exemple :

#include <iostream>
#include <random>

using namespace std;

int main()
{
   random_device rd;
   mt19937 gen(rd());
   uniform_real_distribution<> distribution(-1, 1); //生成[-1, 1)范围内的随机实数
   
   for(int i = 0; i < 5; ++i)
   {
      double random_num = distribution(gen);
      
      cout << "Random number " << i << ": " << random_num << endl;
   }
   
   return 0;
}

Résultat de sortie :

Numéro aléatoire 0 : 0,156381

Numéro aléatoire 1 : -0,868275

Numéro aléatoire 2 : -0,648533

Numéro aléatoire 3 : -0,90 4021

Numéro aléatoire 4 : -0,285259

Résumé :

La bibliothèque de fonctions cmath, la bibliothèque de fonctions complexes et la bibliothèque de fonctions aléatoires contiennent de nombreuses fonctions de calcul mathématique couramment utilisées. L'utilisation de ces bibliothèques de fonctions et de ces fonctions peut effectuer diverses opérations mathématiques plus efficacement. Cet article présente uniquement les bibliothèques de fonctions et les fonctions courantes, les lecteurs ne peuvent pas tous se référer à la littérature pertinente si nécessaire pour apprendre à utiliser les fonctions correspondantes.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!