C言語Tips集 - ベクトルの長さ (ノルム) を計算する
ベクトル A の長さ (ノルム) は以下の式で求められます．
上記の式を C言語で実装すると以下のようになります．なお，以下はベクトルを配列で実装しています．
/**
* ベクトルの長さ(ノルム)を計算する
* @param[in] vec ベクトル
* @param[in] n ベクトルの次元数
* @return vec の長さ
*/
double Norm(double *vec, int n) {
int i;
double s = 0.0;
for ( i = 0; i < n; i++ ) {
s += vec[i] * vec[i];
}
return sqrt(s);
}求めたいベクトルが 2 次元かつ C99 を使用できる環境であれば，math.h の hypot 関数，hypotf 関数，hypotl 関数が便利です．
hypot
#include <math.h>hypot (C99)
double hypot(double x, double y);hypotf (C99)
float hypotf(float x, float y);hypotl (C99)
long double hypotl(long double x, long double y);hypot 関数，hypotf 関数，hypotl 関数はいずれも以下の式を計算する関数です．
C言語サンプルプログラム
以下にベクトルの長さを取得するサンプルプログラムを示します．
/* header files */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
/* functions */
double Norm(double *, int);
/* main */
int main(void) {
double vec[] = {2.0, 3.0};
double norm1, norm2;
norm1 = hypot(vec[0], vec[1]);
norm2 = Norm(vec, 2);
printf("ベクトルの長さ(hypot): %.16f\n", norm1);
printf("ベクトルの長さ(Norm): %.16f\n", norm2);
return EXIT_SUCCESS;
}
/**
* ベクトルの長さ(ノルム)を計算する
* @param[in] vec ベクトル
* @param[in] n ベクトルの次元数
* @return vec の長さ
*/
double Norm(double *vec, int n) {
int i;
double s = 0.0;
for ( i = 0; i < n; i++ ) {
s += vec[i] * vec[i];
}
return sqrt(s);
}
実行例
サンプルプログラムの実行結果は以下のようになります．
ベクトルの長さ(hypot): 3.6055512754639896 ベクトルの長さ(Norm): 3.6055512754639891
Cプログラマの必読書
たくさんあるC言語関連の書籍の中でも特に役に立った本です．よかったら参考にしてみてください．
C言語の実践的参考書．少々値段は張りますが初心者を脱しようとしている人は絶対に読むべきです．
文法だけでなく，コーディングスタイルやデバッグなど文字通り「実践的」なことが書かれているので非常にためになります．
オライリーの本は，読みにくい本が多いのですが本書はとても読みやすくオススメです．
ポインタの解説書としては最高の書籍です．
この1冊でポインタを完全に理解することができます．全くの初学者が読むには敷居が高いですが，入門書を読み終えた後に読むと非常に有益です．
ベクトル・極座標
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