C++ source code to compute Taylor expansion (exp(x)).

taylor_expansion.cpp

/*********************************************
 * テイラー展開 ( exp(x) )
 *********************************************/
#include <iostream>  // for cout
#include <math.h>    // for exp(), fabs()
#include <stdio.h>   // for printf()

using namespace std;

/*
 * 計算クラス
 */
class Calc
{
    // 各種定数
    static const double eps = 1e-08;  // 精度

    // 各種変数
    double x;  // X 値
    double e;  // e 値
    double d;  // d 和
    double s;  // s 和
    int k;     // LOOP インデックス

    public:
        // テイラー展開
        void calcTaylor();
        // exp 計算
        double calcExp(double x);
};

/*
 * テイラー展開
 */
void Calc::calcTaylor()
{
  // x = -50 から 50 を 10 刻みで計算
  printf("    x      myexp(x)        exp(x)\n");
  for (x = -50; x <= 50; x += 10)
    printf("%5.1f%14.6g%14.6g\n", x, calcExp(x), exp(x));
}

/*
 * Exp 計算
 */
double Calc::calcExp(double x)
{
  // 変数初期化
  d = 1.0;
  s = 1.0;
  e = 1.0;

  // 最大200回ループ処理
  for(k = 1; k <= 200; k++) {
    d = s;                // d 和
    e = e * fabs(x) / k;  // e 値
    s += e;               // s 和
    // 打ち切り誤差
    if (fabs(s - d) / fabs(d) < eps) {
      if (x > 0)
        return s;
      else
        return 1.0 / s;
    }
  }

  // 収束しない時
  return 0.0;
}

/*
 * メイン処理
 */
int main()
{
    try
    {
        // 計算クラスインスタンス化
        Calc objCalc;

        // テイラー展開
        objCalc.calcTaylor();
    }
    catch (...) {
        cout << "例外発生！" << endl;
        return -1;
    }

    // 正常終了
    return 0;
}