ソースコードのどこに問題があるのか、どう式または文を書けばいいのかが分かりません。

テーマ:四半期GDPと年率換算の成長率
四半期(4月~~6月、7月~~9月など)のうち、ある期の四半期GDPをx[t]、その前期の
四半期GDPをx[t-1]とする。このとき、対前期比は、以下の式で表すことができる。

x[t]/x[t-1]

年率に換算したパーセント表示の成長率yは、以下の式で表すことができる。

y = ((x[t]/x[t-1])^4 - 1)*100

(^n はn乗の意味 * は掛けるの意味）

今期の四半期GDPと前期の四半期GDPを入力させ、年率換算の成長率(パーセント
表示)を求めるプログラムを作りたい。
（実行例）端末にて
$ ./a.out
Input QGDP(t),trillion yen :139.8884 [Enter]
Input QGDP(t-1),trillion yen :137.9553 [Enter]
QGDP(t) = => 139.888400
QGDP(t-1) = => 137.955300
Growrh rate ( annualized basis ) = => 5.723919%

しかし私のこのソース(↓）


int main(void)
{
  int i,num,power;
  double growthRateYear = 0.0,qgdp_t = 0.0,qgdp_t_1 = 0.0;
  double ratio = 0.0;
    /*今期と前期の四半期GDPを入力*/
    printf("Input QGDP(t),trillion yen    :");
    scanf("%lf",&qgdp_t);
    printf("Input QGDP(t-1),trillion yen  :");
    scanf("%lf",&qgdp_t_1);

    /*対前期比を求める*/
    ratio = qgdp_t/qgdp_t_1;

    /*対前期比を４乗した値を求める（この伸びが４回続くと想定）*/
    power = 4;
    
    for(i=1;i<=power;i++){
      power *= ratio; /* power = power * ratio  */
    }
    growthRateYear = (power-1)*100;

    printf("\n");
    printf("QGDP(t) ==> %f\n",qgdp_t);
    printf("QGDP(t-1) ==> %f\n",qgdp_t_1);

   
    printf("\n");
    printf("Growrh rate (annualized basis ) ==> %f%%\n",growthRateYear);
    
    return 0;
}

これを端末で実行すると、こうなります。
$ ./a.out
Input QGDP(t),trillion yen :139.8884
Input QGDP(t-1),trillion yen :137.9553

QGDP(t) ==> 139.888400
QGDP(t-1) ==> 137.955300

Growrh rate (annualized basis ) ==> 300.000000%

5.723919% のはずが 300.000000% になってしまいます。

私のソースのどこがおかしいのか、どう書けばいいのか分かりません。

どうかおしえてください。お願いします。。

行動規範の内容に同意します

回答1件

C/C++のソースで質問する場合はタグにC#ではなくC/C++を指定してください。

では本題を。
まず、問題があると思われるのは以下の箇所です。

C
1    /*対前期比を４乗した値を求める（この伸びが４回続くと想定）*/
2    power = 4;
3
4    for(i=1;i<=power;i++){
5      power *= ratio; /* power = power * ratio  */
6    }
7    growthRateYear = (power-1)*100;

恐らくここでは、ratioを4乗し、その結果を1から引いてその百分率を求めたいのだと思われます。
しかし、forループの中ではratioの4乗はできていません。
まずi=1のとき、powerには4が入っていますから、powerに代入されるのは4ratioとなりこの時点で求めている結果(ratioの4乗)が得られることがないことがわかると思います。（powerに何回ratioを掛けようが最終的にpowerに格納されるのは4(ratio^n)となるため）

さらに、powerはforループの回数を制御していますが(i<=powerの時のみループ継続)、ループ内でpowerが変更されているために実際はループの実行回数は4回ではなくなります。
（基本的に回数を制御する変数をループ内でいじるべきではないです）

このような処理記述の混乱を避けるため、またコードの意図を分かりやすくするためにも、累乗などの数学的処理は標準ライブラリに用意されている関数を使用するべきです。
今回の累乗処理ではpow関数というものが用意されています。（math.hインクルードの必要あり）
参考 - http://www9.plala.or.jp/sgwr-t/lib/pow.html

pow関数を使って上記部分を書き直したコードは以下の通りです。

C
1#include <stdio.h>
2#include <math.h>
3
4int main(void)
5{
6  int i,num,power;
7  double growthRateYear = 0.0,qgdp_t = 0.0,qgdp_t_1 = 0.0;
8  double ratio = 0.0;
9  double qratio = 0.0f; // ratioの累乗
10    /*今期と前期の四半期GDPを入力*/
11    printf("Input QGDP(t),trillion yen    :");
12    scanf("%lf",&qgdp_t);
13    printf("Input QGDP(t-1),trillion yen  :");
14    scanf("%lf",&qgdp_t_1);
15
16    /*対前期比を求める*/
17    ratio = qgdp_t/qgdp_t_1;
18
19    /*対前期比を４乗した値を求める（この伸びが４回続くと想定）*/
20    power = 4;
21
22    qratio = pow(ratio, power); //ratioをpower乗(今回は4乗)
23    growthRateYear = (qratio-1)*100;
24
25    printf("\n");
26    printf("QGDP(t) ==> %f\n",qgdp_t);
27    printf("QGDP(t-1) ==> %f\n",qgdp_t_1);
28
29
30    printf("\n");
31    printf("Growrh rate (annualized basis ) ==> %f%%\n",growthRateYear);
32
33    return 0;
34}