C-keele fabs funktsioon: absoluutväärtuse arvutamine ujukomaarvudele [näited ja juhend]

1. Sissejuhatus

2. fabs funktsiooni ülevaade

Mis on fabs funktsioon?

Vajalik päisefail kasutamiseks

3. fabs funktsiooni põhikasutus

Süntaks

double fabs(double x);

• Argumendid: x on ujukoma-arv, mille absoluutväärtust soovid arvutada.
• Tagastusväärtus: positiivne ujukoma-arv, mis esindab x absoluutväärtust.

Näide kasutusest

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double num = -8.53;
    printf("The absolute value of %.2f is %.2fn", num, fabs(num));
    return 0;
}

Väljund

The absolute value of -8.53 is 8.53

4. Rakendusnäited

Näide 1: Andmete vea arvutamine

Koodinäide: mõõtevea arvutamine

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double measured = 23.7;  // Mõõdetud väärtus
    double theoretical = 25.0;  // Teoreetiline väärtus
    double error = fabs(measured - theoretical);  // vea arvutamine

    printf("The absolute error is %.2fn", error);
    return 0;
}

Väljund

The absolute error is 1.30

Näide 2: Geomeetrilised arvutused

Koodinäide: kauguse arvutamine tasandil

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double x1 = 4.0, y1 = 3.0;  // Punkt A
    double x2 = 1.0, y2 = 1.0;  // Punkt B

    double distance = fabs(x1 - x2) + fabs(y1 - y2);

    printf("The Manhattan distance between A and B is %.2fn", distance);
    return 0;
}

Väljund

The Manhattan distance between A and B is 5.00

Näide 3: Kasutamine juhtimisalgoritmides

Koodinäide: PID juhtimise vea arvutamine (lihtne versioon)

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double target = 100.0;  // sihtväärtus
    double current = 92.5;  // hetkeväärtus
    double error = fabs(target - current);  // absoluutne viga

    printf("The control error is %.2fn", error);
    return 0;
}

Väljund

The control error is 7.50

5. Võrdlus teiste funktsioonidega

fabs funktsioon

• Eesmärk: arvutab ujukoma-arvu (float või double) absoluutväärtuse.
• Päisefail: <math.h>.
• Kasutus: mõõtevead, kaugusarvutused ja muud ujukoma-põhised programmid.

Koodinäide

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double num = -12.34;
    printf("Absolute value of %.2f is %.2fn", num, fabs(num));
    return 0;
}

Väljund

Absolute value of -12.34 is 12.34

abs funktsioon

• Eesmärk: arvutab täisarvu (int) absoluutväärtuse.
• Päisefail: <stdlib.h> või <math.h>.
• Kasutus: näiteks massiivi indeksid või loendurid, kus kasutatakse täisarve.

Koodinäide

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int num = -45;
    printf("Absolute value of %d is %dn", num, abs(num));
    return 0;
}

Väljund

Absolute value of -45 is 45

cabs funktsioon

• Eesmärk: arvutab kompleksarvu (complex) absoluutväärtuse.
• Päisefail: <complex.h>.
• Kasutus: kasutatakse valdkondades nagu elektroonika ja signaalitöötlus, kus arvutatakse kompleksarvudega.

Koodinäide

#include <stdio.h>
#include <complex.h>

int main() {
    double complex z = -3.0 + 4.0 * I;  // kompleksarv
    printf("Absolute value of complex number is %.2fn", cabs(z));
    return 0;
}

Väljund

Absolute value of complex number is 5.00

Võrdlustabel

Õige kasutus

• fabs funktsioon: kasuta ujukoma-arvude puhul. Sobib, kui on vaja arvutada murdarvudega.
• abs funktsioon: kasuta täisarvude puhul. Sobib, kui arvutused on ainult täisarvudega.
• cabs funktsioon: kasuta kompleksarvude puhul. Sobib keerukamate matemaatiliste ja füüsikaliste arvutuste jaoks.

6. Tähelepanekud ja parimad tavad

Tähelepanekud

1. Päisefaili kaasamine

#include <stdio.h>

int main() {
    double num = -5.67;
    printf("%.2fn", fabs(num));  // Kompileerimisviga
    return 0;
}

implicit declaration of function 'fabs' is invalid in C99

#include <math.h>  // Vajalik päisefail

2. Tüüpide sobivus

int num = -10;
printf("%.2fn", fabs(num));  // Automaatne tüübimuundamine

int num = -10;
printf("%.2fn", fabs((double)num));  // Selge tüübi teisendus

3. Arvude vahemik

Parimad tavad

1. Hoia koodi loetavana

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double measuredValue = -5.67;  // Mõõdetud väärtus
    double absoluteValue = fabs(measuredValue);  // Absoluutväärtus

    printf("The absolute value is %.2fn", absoluteValue);
    return 0;
}

2. Lisa veakäsitlus

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double inputValue;

    printf("Enter a number: ");
    if (scanf("%lf", &inputValue) != 1) {
        printf("Invalid input.n");
        return 1;
    }

    double absoluteValue = fabs(inputValue);
    printf("The absolute value is %.2fn", absoluteValue);
    return 0;
}

3. Kasuta koos teiste matemaatiliste funktsioonidega

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double a = -3.0, b = 4.0;

    // Pythagorase teoreem: hüpotenuusi arvutamine
    double hypotenuse = sqrt(pow(fabs(a), 2) + pow(fabs(b), 2));
    printf("The hypotenuse is %.2fn", hypotenuse);

    return 0;
}

Väljund

The hypotenuse is 5.00

Kokkuvõte

7. Korduma kippuvad küsimused (KKK)

K1. Millist päisefaili on vaja fabs funktsiooni kasutamiseks?

#include <math.h>

int main() {
    double num = -3.14;
    printf("%.2fn", fabs(num));
    return 0;
}

K2. Kas fabs funktsiooni saab kasutada täisarvudega?

#include <math.h>

int main() {
    int num = -10;
    printf("%.2fn", fabs((double)num));  // selge tüübimuundamine
    return 0;
}

K3. Kas fabs tagastab alati positiivse väärtuse?

K4. Mis vahe on fabs ja abs funktsioonil?

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    double fNum = -5.67;
    int iNum = -10;

    printf("fabs: %.2fn", fabs(fNum));
    printf("abs: %dn", abs(iNum));
    return 0;
}

K5. Mis juhtub, kui sisendiks on negatiivne null (-0.0)?

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double negZero = -0.0;
    printf("fabs of -0.0: %.1fn", fabs(negZero));
    return 0;
}

fabs of -0.0: 0.0

K6. Kas fabs funktsiooni saab kasutada kompleksarvudega?

#include <stdio.h>
#include <complex.h>

int main() {
    double complex z = -3.0 + 4.0 * I;  // kompleksarv
    printf("Absolute value of z: %.2fn", cabs(z));
    return 0;
}

K7. Kuidas kasutada fabs funktsiooni kõige tõhusamalt?

1. Ära unusta lisada vajalikke päisefaile.
2. Kasuta sobivaid andmetüüpe ja väldi liigseid teisendusi.
3. Kombineeri fabs teiste matemaatiliste funktsioonidega (sqrt, pow), et lahendada keerulisemaid ülesandeid.

8. Kokkuvõte

Artikli peamised punktid

1. fabs funktsiooni põhialused:

• fabs arvutab ujukoma-arvu absoluutväärtuse.
• Kasuta alati päisefaili <math.h>.

1. Rakendusnäited:

• fabs sobib mõõtevigade arvutamiseks, geomeetrilisteks arvutusteks ja juhtimisalgoritmides kasutamiseks.
• Kombineerides teiste funktsioonidega (nt sqrt, pow) saab lahendada keerukamaid probleeme.

1. Erinevus teistest funktsioonidest:

• Täisarvude jaoks kasuta abs, kompleksarvude jaoks cabs.
• Õige funktsiooni valimine aitab kirjutada efektiivset ja veavaba koodi.

1. Tähelepanekud ja parimad tavad:

• Lisa vajalikud päisefailid ja jälgi tüüpide sobivust, et vältida vigu.
• Lisa veakäsitlus ja hoia kood loetavana, et programm oleks töökindlam.

1. KKK:

• Korduma kippuvad küsimused aitasid lahendada algajate tüüpilisi probleeme ja anda praktilisi nõuandeid.

Järgmised sammud

• Teiste matemaatiliste funktsioonide (sqrt, pow, sin) kasutamine
• C-keele veakäsitlus ja vigade vältimine
• fabs rakendamine numbrilises analüüsis ja simulatsioonides