直方体の表面積と体積を求めるJavaプログラム

この記事では、直方体の表面積と体積を計算するJavaプログラムの書き方について詳しく解説します。直方体とは、6つの長方形の面で構成される三次元の立体のことであり、各辺の長さ・幅・高さがそれぞれ異なる場合があります。

立方体と直方体の違いは、立方体では長さ・高さ・幅がすべて等しいのに対し、直方体ではこれら3つの寸法が必ずしも同じではないという点です。

直方体の表面積と体積の計算式

直方体の表面積は、次の式で求めることができます。

2*(縦 × 横 + 横 × 高さ + 高さ × 縦)

直方体の体積は、次の式で求めることができます。

縦 × 横 × 高さ

以下に具体的な計算例を示します。

入力

Length = 6;
Width = 7;
Height = 8;

出力

Volume Of the Cuboid is : 336.0
Surface area Of the Cuboid is : 292.0

アルゴリズム

ステップ1 - 処理開始
ステップ2 - my_length、my_width、my_height、my_volume、my_surface_area の5つのdouble型変数を宣言する
ステップ3 - ユーザーから必要な値を読み込む、または値を定義する
ステップ4 - 式「2*( length *width + width* height + height*length)」を使って直方体の表面積を計算する
ステップ5 - 式「length*width*height」を使って直方体の体積を計算する
ステップ6 - 計算結果を表示する
ステップ7 - 処理終了

例1：ユーザーからの入力を受け付ける場合

ここでは、Scannerクラスを使ってユーザーからの入力を受け付けます。オンラインのコーディング環境ツールで、この例を実際に動かしてみることができます。

import java.util.Scanner;
public class VolumeOfCuboid{
   public static void main(String args[]){
      double my_length, my_width, my_height, my_volume, my_surface_area;
      System.out.println("Required packages have been imported");
      Scanner my_scanner = new Scanner(System.in);
      System.out.println("A reader object has been defined ");
      System.out.println("Enter the length of Cubiod:");
      my_length=my_scanner.nextDouble();
      System.out.println("Enter the width of Cubiod:");
      my_width=my_scanner.nextDouble();
      System.out.println("Enter height of Cubiod:");
      my_height=my_scanner.nextDouble();
      my_volume= my_length*my_width*my_height;
      System.out.println("The volume Of the Cuboid is :" +my_volume);
      my_surface_area =2*( my_length *my_width + my_width* my_height + my_height*my_length);
      System.out.println("The surface area Of the Cuboid is : " +my_surface_area);
   }
}

出力

Required packages have been imported
A reader object has been defined
Enter the length of Cubiod:
6
Enter the width of Cubiod:
7
Enter height of Cubiod:
8
The volume Of the Cuboid is : 336.0
The surface area Of the Cuboid is : 292.0

例2：値を事前に定義しておく場合

ここでは、長さ・幅・高さの値があらかじめプログラム内で定義されており、その値を使って計算した結果がコンソールに表示されます。ユーザー入力が不要なため、シンプルな動作確認に適しています。

public class VolumeOfCuboid{
   public static void main(String args[]){
      double my_length, my_width, my_height, my_volume, my_surface_area;
      my_length= 6;
      my_width= 7;
      my_height= 8;
      my_volume= my_length*my_width*my_height;
      System.out.println("The volume Of the Cuboid is:" +my_volume);
      my_surface_area =2*( my_length *my_width + my_width* my_height + my_height*my_length);
      System.out.println("The surface area Of the Cuboid is:" +my_surface_area);
   }
}

出力

The volume Of the Cuboid is:336.0
The surface area Of the Cuboid is:292.0

まとめ

このように、Javaではシンプルな数式を使うだけで、直方体の表面積と体積を簡単に計算できます。ユーザー入力を受け付ける場合はScannerクラスを利用し、固定値で計算する場合は変数に直接値を代入するだけで実装できます。double型を使用することで、小数点以下を含む寸法にも対応できる点も覚えておくと便利です。