Класс Math и его функции

Кроме переменных и констант, первичным материалом для построения выражений являются функции. Большинство их в проекте будут созданы самим программистом, но не обойтись и без встроенных функций. Умение работать в среде Visual Studio .Net предполагает знание встроенных возможностей этой среды, знание возможностей каркаса Framework .Net, пространств имен, доступных при программировании на языке C#, а также соответствующих встроенных классов и функций этих классов. Продолжим знакомство с возможностями, предоставляемыми пространством имен System. Мы уже познакомились с классом Convert этого пространства и частично с классом Console. Давайте рассмотрим еще один класс - класс Math, содержащий стандартные

математические функции, без которых трудно обойтись при построении многих выражений. Этот класс содержит два статических поля, задающих константы E и PI, а также 23 статических метода. Методы задают:

1. • тригонометрические функции - Sin, Cos, Tan;

2. • обратные тригонометрические функции - ASin, ACos, ATan, ATan2 (sinx, cosx);

3. • гиперболические функции - Tanh, Sinh, Cosh;

4. • экспоненту и логарифмические функции - Exp, Log, Log10;

5. • модуль, корень, знак - Abs, Sqrt, Sign;

6. • функции округления - Ceiling, Floor, Round;

7. • минимум, максимум, степень, остаток - Min, Max, Pow, IEEEReminder.

В особых пояснениях эти функции не нуждаются. Приведу пример:

/// <summary>

/// работа с функциями класса Math

/// </summary>

public void MathFunctions()

{

double a, b,t,t0,dt,y;

string NameFunction;

Console.WriteLine("Введите имя F(t)исследуемой функции

a*F(b*t)" + " (sin, cos, tan, cotan)");

NameFunction = Console.ReadLine();

Console.WriteLine("Введите параметр a (double)");

a= double.Parse(Console.ReadLine());

Console.WriteLine("Введите параметр b (double)");

b= double.Parse(Console.ReadLine());

Console.WriteLine("Введите начальное время t0(double)");

t0= double.Parse(Console.ReadLine());

const int points = 10;

dt = 0.2;

for(int i = 1; i<=points; i++)

{

t = t0 + (i-1)* dt;

switch (NameFunction)

{

case ("sin"):

y = a*Math.Sin(b*t);

break;

case ("cos"):

y = a*Math.Cos(b*t);

break;

case ("tan"):

y = a*Math.Tan(b*t);

break;

case ("cotan"):

y = a/Math.Tan(b*t);

break;

case ("ln"):

y = a*Math.Log(b*t);

break;

case ("tanh"):

y = a*Math.Tanh(b*t);

break;

default:

y=1;

break;

}//switch

Console.WriteLine ("t = " + t + "; " + a +"*" +

NameFunction +"(" + b + "*t)= " + y + ";");

}//for

double u = 2.5, v = 1.5, p,w;

p= Math.Pow(u,v);

w = Math.IEEERemainder(u,v);

Console.WriteLine ("u = " + u + "; v= " + v +

"; power(u,v)= " + p + "; reminder(u,v)= " + w);

}//MathFunctions

Заметьте, в примерах программного кода я постепенно расширяю диапазон используемых средств. Часть из этих средств уже описана, а часть (например, оператор цикла for и оператор выбора switch) будут описаны позже. Те, у кого чтение примеров вызывает затруднение, смогут вернуться к ним при повторном чтении книги.

Коротко прокомментирую этот код. В данном примере пользователь определяет, какую функцию он хочет вычислить и при каких значениях ее параметров. Некоторые параметры задаются константами и инициализированными переменными, но для большинства их значения вводятся пользователем. Одна из целей этого фрагмента состоит в демонстрации консольного ввода данных разного типа, при котором используется описанный ранее метод Parse.

Функция, заданная пользователем, вычисляется в операторе switch. Здесь реализован выбор из 6 стандартных функций, входящих в джентльменский набор класса Math.

Вызов еще двух функций из класса Math содержится в двух последних строчках этой процедуры. На рис. 7.1 можно видеть результаты ее работы.

Рис. 7.1. Результаты работы процедуры MathFunctions