2022.09.27

Javaプログラミング

円周上のランダムな座標を求める1

円周上のランダムな座標を求める その１

原点(0,0)、半径rで表す円の上の座標を乱数を使って求めるソースコードを紹介しています。

下の図のように、角度θと半径rを与えることで座標(x,y)を計算することができます。

ここで紹介するソースコードでは、固定した半径rの値と、角度θを乱数で発生させた値からランダムな円周上の座標を計算しています。

角度θと半径rと(x,y)の関係
角度θと半径rから(x,y)を求める

Javaソースコード

PointOnCircle1.java

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public class PointOnCircle1 {
	public static void main( String[] args ) {
		// 半径を指定
		double radius = 100.0;

		// 乱数でラジアンを求める
		double rad = 2.0 * Math.PI * Math.random();

		// 原点(0,0)、半径radiusの円周上の(x,y)を計算
		double x = radius * Math.cos( rad );
		double y = radius * Math.sin( rad );
		
		// 結果を出力
		System.out.println( "x=" + x );
		System.out.println( "y=" + y );
	}
}

コンパイル ソースコードが「ANSI」の場合

C:\talavax\javasample>javac -encoding sjis PointOnCircle1.java

コンパイル ソースコードが「UTF-8」の場合

C:\talavax\javasample>javac PointOnCircle1.java

実行

C:\talavax\javasample>java PointOnCircle1

出力結果(実行する毎に結果が変わります)

x=-98.09905147271276
y=19.40556879233515

Javaソースコードの解説

001

public class PointOnCircle1 {

クラス名を、PointOnCircle1としています。

002

	public static void main( String[] args ) {

このmainメソッドからプログラムを実行します。

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		// 半径を指定
		double radius = 100.0;

半径を格納する変数radiusに100.0を代入しています。この値を色々変えてみてください。

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007

		// 乱数でラジアンを求める
		double rad = 2.0 * Math.PI * Math.random();

ラジアンを格納する変数radに、0.0～2πの範囲で発生する乱数を代入しています。

Math.PIは定数でπ(パイ)の値3.141592…です。

次に呼び出すMath.cosメソッドとMath.sinメソッドは、ラジアンの角度が引数なので、0.0～2πの乱数を発生しています。

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		// 原点(0,0)、半径radiusの円周上の(x,y)を計算
		double x = radius * Math.cos( rad );
		double y = radius * Math.sin( rad );

半径radiusに、Math.cos( rad )を掛けてx座標の値を計算しています。同様にMath.sin( rad )を掛けてy座標の値を計算しています。

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		// 結果を出力
		System.out.println( "x=" + x );
		System.out.println( "y=" + y );

求めた座標(x,y)をprintlnメソッドでコンソール出力しています。

以上です。

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