Java基础之Math类

简介: 【7月更文挑战第2天】Java的Math类在`java.lang`包中,提供数学运算如绝对值、最大值/最小值、幂运算、开方、三角函数、对数、随机数等。它包含常量E(自然对数底数)和PI(圆周率)。方法如`abs()`返回绝对值,`max()`和`min()`返回最大/小值,`pow()`计算次幂,`sqrt()`求平方根。还有`sin()`, `cos()`, `tan()`等三角函数以及`random()`生成随机数。通过这些静态方法,开发者能方便地执行各种数学计算。

Java基础之Math类
在Java中内置了一个工具类-Math类,支持我们进行简单的数学运算。
Math类位于java.lang包中,因此在使用时不需要导入,就和String一样哈。
我们今天来看下Math提供了哪些东西呢?
Math类定义了两个常量,分别是自然对数的底数(E)和圆周率(PI)。
常量就是固定写死的数据,不可改变。
double e = Math.E;
double pi = Math.PI;
我们使用这两个数字,比如是用圆周率,直接类名点就可以了:Math.PI;
E:自然对数的底数,约等于2.718281828459045。
PI:圆周率,约等于3.141592653589793。

绝对值和符号
abs方法用于返回参数的绝对值。
abs(int a):返回a的绝对值。
abs(long a):返回a的绝对值。
abs(float a):返回a的绝对值。
abs(double a):返回a的绝对值。
signum(double a):返回a的符号。
int abs1 = Math.abs(-10); // 10
double abs2 = Math.abs(-10.5); // 10.5

最大值和最小值
max和min方法用于返回两个数中的最大值和最小值。
max(int a, int b):返回a和b中的最大值。
max(long a, long b):返回a和b中的最大值。
max(float a, float b):返回a和b中的最大值。
max(double a, double b):返回a和b中的最大值。
min(int a, int b):返回a和b中的最小值。
min(long a, long b):返回a和b中的最小值。
min(float a, float b):返回a和b中的最小值。
min(double a, double b):返回a和b中的最小值。
int max = Math.max(10, 20); // 20
int min = Math.min(10, 20); // 10

幂运算和开方
pow方法用于返回第一个参数的第二个参数次幂,sqrt方法用于返回参数的平方根。
pow(double a, double b):返回a的b次幂。
sqrt(double a):返回a的平方根。
cbrt(double a):返回a的立方根。
double pow = Math.pow(2, 3); // 8
double sqrt = Math.sqrt(9); // 3

三角函数
Math类提供了多种三角函数,如sin、cos、tan等,这些函数的参数为弧度。
sin(double a):返回角度a的正弦值。
cos(double a):返回角度a的余弦值。
tan(double a):返回角度a的正切值。
asin(double a):返回a的反正弦值。
acos(double a):返回a的反余弦值。
atan(double a):返回a的反正切值。
toRadians(double angdeg):将角度转换为弧度。
toDegrees(double angrad):将弧度转换为角度。
double sin = Math.sin(Math.PI / 2); // 1
double cos = Math.cos(Math.PI); // -1
double tan = Math.tan(0); // 0

双曲函数:
sinh(double x):返回x的双曲正弦值。
cosh(double x):返回x的双曲余弦值。
tanh(double x):返回x的双曲正切值。
hypot(double x, double y):返回直角三角形的斜边长度,其中x和y是直角边的长度。

指数函数和幂函数:
expm1(double x):返回e^x - 1。
log1p(double x):返回1 + x的自然对数。
scalb(double d, int scaleFactor):返回d * 2^scaleFactor,但可能更准确。
其他特殊函数:
ulp(double x):返回x的最小正非零值(单位增量的最后一位)。
IEEEremainder(double f1, double f2):根据IEEE 754标准计算f1除以f2的余数。
nextAfter(double start, double direction):返回最接近start且在direction方向上的浮点数。
copySign(double magnitude, double sign):返回一个具有magnitude的绝对值和sign的符号的浮点数。
getExponent(double d):返回d的指数部分。
frexp(double d, int[] exponent):将d分解为尾数和指数,尾数存储在d中,指数存储在exponent中。

对数运算
log方法用于返回参数的自然对数,log10方法用于返回参数的以10为底的对数。
log(double a):返回a的自然对数(以e为底)。
log10(double a):返回a的以10为底的对数。
exp(double a):返回e的a次幂。
double log = Math.log(Math.E); // 1
double log10 = Math.log10(100); // 2

四舍五入和取整
round方法用于返回参数的四舍五入后的整数,ceil方法用于返回大于或等于参数的最小整数(向上取整),floor方法用于返回小于或等于参数的最大整数(向下取整)。
ceil(double a):返回大于或等于a的最小整数(向上取整)。
floor(double a):返回小于或等于a的最大整数(向下取整)。
rint(double a):返回最接近a的整数,如果有两个整数等距离于a,则返回其中的偶数。
long round = Math.round(3.5); // 4
double ceil = Math.ceil(3.5); // 4.0
double floor = Math.floor(3.5); // 3.0

随机数
random方法用于返回一个0.0到1.0之间的随机数。
random():返回一个随机数,它在0.0到1.0之间(包含0.0,但不包含1.0)。
double random = Math.random();
nextInt(int bound):返回一个在0(包括0)到bound(不包括bound)之间的随机整数。
nextLong(long bound):返回一个在0(包括0)到bound(不包括bound)之间的随机长整数。
nextDouble():返回一个在0.0(包括0.0)到1.0(不包括1.0)之间的随机双精度浮点数。
nextGaussian():返回一个符合标准正态分布的随机双精度浮点数。

Math类是Java编程中处理数学运算的一个强大工具,它提供了丰富的静态方法来执行各种数学计算。
通过使用这些方法可以简化数学运算的编写,提高代码的可读性和可维护性。
比如我也不懂这些怎么计算,但是我只要输入入参,然后得到一个结果就好了,无需关注实现的细节,这就是我们前面学过的封装的魅力!
END
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