演算子で算数の復習

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インストールが無事に済んだところで、動作を確認のためコマンドを打ち込んでMATLABに計算させてみる。+やーのように計算の種類を示す記号を演算子と言い、MATLABの四則演算子は以下のようにまとめられる。他にも計算に使われる記号があり、それらを総称して算術演算子と呼ぶ。

四則演算とべき乗の演算子

  • + 足し算(加算)
  • ー 引き算(減算)
  • * 掛け算(乗算)
  • /  割り算(除算)
  • ^ べき乗(冪演算)

計算方法は、コマンドウィンドウの>>の後に計算式を入力してreturn(Enter)キーを押すと計算結果が表示される。1+1の場合は以下のようになる。

>> 1+1
ans =
   2

例えば、1-1だと答えは「0」、5*2だと「10」、20/5では「4」となる。べき乗は「^」を使い、例えば2^3で「8」となる。

四則演算の計算の順序
MATLABでも、算数と同様に、掛け算や割り算は足し算や引き算よりも先に計算される。計算が続くときの計算順を復習しておこう。具体的なルールは以下のようになる。>>の後に計算式を入力して結果を求めてみよう。

  • 同じ演算子が続く式は前から。
    5+3+6 = 14、21-7-3 = 11、3*2*4 = 24、36/2/3 = 6
  • 加算と減算だけの式は前から。
    24+6-5+10 = 35、24-6+5-10 = 13
  • 乗算と除算だけの式は前から。
    24/6*5/10 = 2、24*6/5*10 = 288
  • 乗算と除算は、加算と減算より先。
    5+3*6 = 23、24/6*5+10/2 = 25
  • (  ) 丸括弧内を先に計算。
    24/6*(5+10)/2 = 30
  • [ ] 角括弧を使っても計算順は変えられる。
    [ 24/6*(5+10)/2 ] * [ 24/6*5/10 ] = 60

括弧の名称
算数では、( )小括弧の中の式を先に計算し、次に{ }中括弧の中の式を先に計算して、最後に[ ]大括弧の中の式を計算する。括弧の入れ子が[{()}]だから大・中・小という名称なのだそう。しかし、プログラミングでは、それら括弧の名称は、( )丸括弧、{ }波括弧、[ ]角括弧と呼び、むしろ、最近は、算数でも大・中・小は使わないらしい。しかし、MATLABのヘルプページでは大・中・小で呼んでいる。

余算
割ったときの余りを計算するのを剰余算という。例えば「23/5 = 4余り3」となり、このときの「3」が剰余算の結果になる。C言語やJavaスクリプトなどは剰余算は「23%5」とするが、MATLABでは「%」をコメントアウトに使うため計算の仕方が異なる。
例えば、MATLABでの割り算だと以下のようになり、除算後の余りを求めるときはmod関数を使う。

>> 23/5
ans =
   4.6000

mod関数はmod(a , b)のように記述し、aをbで割ったときの余りを返す。もしbが0の場合はaを返す。

% 除算後の剰余
>> mod(23,5)
ans =
   3
πを使って円周の長さと円の面積を求める

特別な数値(定数)πは円周率を表し、MATLABでは「pi」と入力する。それでは、半径6cmの円の周りの長さと面積を計算しよう。

% 円周の長さを求める公式は「直径×円周率」
>> 6*2*pi    
ans =
  37.6991 %cm

% 円の面積を求める公式は「半径×半径×円周率」
>> 6*6*pi   
ans =
  113.0973 %cm2

MATLABでは「pi」を3.1416で計算している。円周率を3.14のように、指定した小数の位で四捨五入して計算したいときはround関数を使う。丸括弧内は(pi,小数の位)と記述する。

% piを小数第2位で四捨五入して円の周りの長さを計算
>> 6*2*round(pi,2)   
ans =
  37.6800 %cm

% piを小数第2位で四捨五入して円の面積を計算
>> 6*6*round(pi,2)
ans =
  113.0400 %cm2