Java Math类常用方法
Java中Math工具类提供了一些+,-,*,/和%等基本运算符不能完成的更复杂的数学运算,例如,三角函数,对数运算,指数运算等。
在Java中Math类封装了常用的数学运算,提供了基本的数学操作,如指数,对数,平方根和三角函数等。Math类位于java.lang包,它的构造方法时private的,因此无法创建Math类的对象,并且Math类中的所有方法都是类方法,可以直接通过类名来调用它们。
下面详细介绍该类的常量及数学处理方法。
静态常量
Math类中包含E和PI两个静态常量,正如它们名字所暗示的,它们的值分别等于e(自然对数)和 π(圆周率)。
示例:调用Math类中的E和PI两个常量,并将结果输出。代码如下:
System.out.println("E常量的值:"+Math.E);
System.out.println("PI常量的值:"+Math.E);
运行结果如下:
E常量的值:2.718281828459045
PI常量的值:2.718281828459045
求最大值,最小值和绝对值
在程序中常见的就是求最大值,最小值和绝对值问题,如果使用Math类提供的方法可以很容易实现,这些方法如表所示:
方法 | 说明 |
static int abs(int a) | 返回 a 的绝对值 |
static long abs(long a) | 返回 a 的绝对值 |
static float abs(float a) | 返回 a 的绝对值 |
static double abs(double a) | 返回 a 的绝对值 |
static int max(int x,int y) | 返回 x 和 y 中的最大值 |
static double max(double x,double y) | 返回 x 和 y 中的最大值 |
static long max(long x,long y) | 返回 x 和 y 中的最大值 |
static float max(float x,float y) | 返回 x 和 y 中的最大值 |
static int min(int x,int y) | 返回 x 和 y 中的最小值 |
static long min(long x,long y) | 返回 x 和 y 中的最小值 |
static double min(double x,double y) | 返回 x 和 y 中的最小值 |
static float min(float x,float y) | 返回 x 和 y 中的最小值 |
示例: 求 10 和 20 的较大值、15.6 和 15 的较小值、-12 的绝对值,代码如下:
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("10 和 20 的较大值:" + Math.max(10, 20));
System.out.println("15.6 和 15 的较小值:" + Math.min(15.6, 15));
System.out.println("-12 的绝对值:" + Math.abs(-12));
}
}
程序运行结果如下:
10和20的较大值:20
15.6和15的较小值:15.0
-12的绝对值:12
求整运算
Math类的求整方法如表所示:
方法 | 说明 |
static double ceil(double a) | 返回大于或等于 a 的最小整数 |
static double floor(double a) | 返回小于或等于 a 的最大整数 |
static double rint(double a) | 返回最接近 a 的整数值,如果有两个同样接近的整数,则结果取偶数 |
static int round(float a) | 将参数加上 1/2 后返回与参数最近的整数 |
static long round(double a) | 将参数加上 1/2 后返回与参数最近的整数,然后强制转换为长整型 |
示例:Math类中取整方法的应用:
import java.util.Scanner;
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.outprintln("请输入一个数字:");
double num = input.nextDouble();
System.out.println("大于或等于 "+ num +" 的最小整数:" + Math.ceil(num));
System.out.println("小于或等于 "+ num +" 的最大整数:" + Math.floor(num));
System.out.println("将 "+ num +" 加上 0.5 之后最接近的整数:" + Math.round(num));
System.out.println("最接近 "+num+" 的整数:" + Math.rint(num));
}
}
执行结果如下:
请输入一个数字:
99.01
大于或等于 99.01 的最小整数:100.0
小于或等于 99.01 的最大整数:99.0
将 99.01 加上 0.5 之后最接近的整数:100
最接近 99.01 的整数:99.0
三角函数运算
Math类中包含的三角函数方法及其说明如表所示:
方法 | 说明 |
static double sin(double a) | 返回角的三角正弦值,参数以孤度为单位 |
static double cos(double a) | 返回角的三角余弦值,参数以孤度为单位 |
static double asin(double a) | 返回一个值的反正弦值,参数域在 [-1,1],值域在 [-PI/2,PI/2] |
static double acos(double a) | 返回一个值的反余弦值,参数域在 [-1,1],值域在 [0.0,PI] |
static double tan(double a) | 返回角的三角正切值,参数以弧度为单位 |
static double atan(double a) | 返回一个值的反正切值,值域在 [-PI/2,PI/2] |
static double toDegrees(double angrad) | 将用孤度表示的角转换为近似相等的用角度表示的角 |
staticdouble toRadians(double angdeg) | 将用角度表示的角转换为近似相等的用弧度表示的角 |
每个方法的参数和返回值都是double类型,参数以弧度代替角度来实现。
示例:计算 90 度的正弦值、0 度的余弦值、1 的反正切值、120 度的弧度值,代码如下:
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println{"90 度的正弦值:" + Math.sin(Math.PI/2));
System.out.println("0 度的余弦值:" + Math.cos(0));
System.out.println("1 的反正切值:" + Math.atan(l));
System.out.println("120 度的弧度值:" + Math.toRadians(120.0));
}
}
程序运行结果如下:
90 度的正弦值:1.0
0 的余弦值:1.0
1 的反正切值:0.7853981633974483
120 度的弧度值:2.0943951023931953
指数运算
指数运算包括求根,取对数及求n次方的运算。在Math类中定义的指数运算方法如表所示:
方法 | 说明 |
static double exp(double a) | 返回 e 的 a 次幂 |
static double pow(double a,double b) | 返回以 a 为底数,以 b 为指数的幂值 |
static double sqrt(double a) | 返回 a 的平方根 |
static double cbrt(double a) | 返回 a 的立方根 |
static double log(double a) | 返回 a 的自然对数,即 lna 的值 |
static double log10(double a) | 返回以 10 为底 a 的对数 |
示例:使用 Math 类中的方法实现指数的运算
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("4 的立方值:" + Math.pow(4, 3));
System.out.println("16 的平方根:" + Math.sqrt(16));
System.out.println("10 为底 2 的对数:" + Math.log1O(2));
}
}
该程序的运行结果如下:
4 的立方值:64.0
16 的平方根:4.0
10 为底 2 的对数:0.3010299956639812