Class -- 11 -- Math类常用方法解析

这次主要整理下 Java 中 Math 类的常用方法

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一、Math 类定义

• Math 类位于 java.lang 包中，主要提供了一些常用的数学函数和计算

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二、Math 类常用方法

• 三角函数运算

  • Math.toDegrees(double angrad)

    • 将弧度转换为角度

      System.out.println(Math.toDegrees(1.5707963267948966)); // 90.0
      

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  • Math.toRadians(double angdeg)

    • 将角度转换为弧度

      System.out.println(Math.toRadians(90)); // 1.5707963267948966
      

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  • Math.sins(double a)

    • 计算正弦值

      // 先将30°转换为弧度，再计算其正弦值，30°的正弦值为0.5
      System.out.println(Math.sin(Math.toRadians(30))); // 0.49999999999999994约等于0.5
      

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  • Math.asin(double a)

    • 计算反正弦值

      // 先求出值为0.5的反正弦值(弧度)，再将弧度转换为角度
       System.out.println(Math.toDegrees(Math.asin(0.5))); // 30.000000000000004约等于30°
      

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  • Math.cos(double a)

    • 计算余弦值

      // 先将60°转换为弧度，再计算其余弦值，60°的余弦值为0.5
      System.out.println(Math.cos(Math.toRadians(60))); // 0.5000000000000001约等于0.5
      

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  • Math.acos(double a)

    • 计算反余弦值

      // 先求出值为0.5的反余弦值(弧度)，再将弧度转换为角度
      System.out.println(Math.toDegrees(Math.acos(0.5))); // 60.00000000000001约等于60°
      

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  • Math.tan(double a)

    • 计算正切值

    • 30°的正切值： $\frac{1}{\sqrt{3}}$

      // 先将30°转换为弧度，再计算其正切值
      System.out.println(Math.tan(Math.toRadians(30))); // 0.5773502691896257
      

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  • Math.atan(double a)

    • 计算反正切值

      // 先求出值为0.5的反正切值(弧度)，再将弧度转换为角度
      System.out.println(Math.toDegrees(Math.atan(0.5773502691896257))); // 29.999999999999996约等于30°
      

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  • Math.sinh(double x)

    • 计算双曲正弦值

    • 双曲正弦值表达式：$\frac{e^x-e^{-x}}{2}$

      System.out.println(Math.sinh(1)); // 1.1752011936438014
      

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  • Math.cosh(double x)

    • 计算双曲余弦值

    • 双曲余弦值表达式：$\frac{e^x+e^{-x}}{2}$

      System.out.println(Math.cosh(1)); // 1.543080634815244
      

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  • Math.tanh(double x)

    • 计算双曲正切值

    • 双曲正切值表达式：$\frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}}$

      System.out.println(Math.tanh(1)); // 0.7615941559557649
      

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  • Math.atan2(double y, double x)

    • 计算指定点与极坐标的弧度

    • 指定点的y轴坐标为$\sqrt{3}$，x 轴坐标为 1，其与 (0, 0) 所成的角度为 60°

      System.out.println(Math.toDegrees(Math.atan2(Math.sqrt(3), 1))) // 59.99999999999999约等于60°
      

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• 算术运算

  • Math.addExact(int x, int y)

    • 计算两参数之和，参数类型：int 或 long

      System.out.println(Math.addExact(1, 2)); // 3
      

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  • Math.subtractExact(int x, int y)

    • 计算两参数之差（第一个参数 - 第二个参数），参数类型：int 或 long

      System.out.println(Math.subtractExact(3, 2)); // 1
      

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  • Math.multiplyExact(int x, int y)

    • 计算两参数的乘积，参数类型：int 或 long

      System.out.println(Math.multiplyExact(2, 3)); // 6
      

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  • Math.floorMod(int x, int y)

    • 计算两参数相除的余数（第一个参数 / 第二个参数），参数类型：int 或 long

      System.out.println(Math.floorMod(2, 3)); // 2
      

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  • Math.floorDiv(int x, int y)

    • 计算小于或等于商的最大整数值，参数类型：int 或 long

      System.out.println(Math.floorDiv(4, 3)); // 1
      

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  • Math.pow(double a, double b)

    • 计算 a 的 b 次幂，$a^b$

      System.out.println(Math.pow(2, 3)); // 8.0
      

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  • Math.exp(double a)

    • 计算自然常数 e 的 a 次幂，$e^a$

      System.out.println(Math.exp(1)); // 2.718281828459045
      

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  • Math.sqrt(double a)

    • 计算平方根，$\sqrt{a}$

      System.out.println(Math.sqrt(16)); // 4.0
      

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  • Math.cbrt(double a)

    • 计算立方根，$\sqrt[3]{a}$

      System.out.println(Math.cbrt(8)); // 2.0
      

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  • Math.hypot(double x, double y)

    • 计算两个参数平方和的平方根，$\sqrt{x^2+y^2}$

      System.out.println(Math.hypot(6, 8)); // 10.0
      

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  • Math.log(double x)

    • 计算以 e 为底的对数 (自然对数)，$\log e^x$ 或 $\ln x$

      System.out.println(Math.log(Math.E)); // 1.0
      

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  • Math.log10(double x)

    • 计算以 10 为底的对数，$\log 10^x$ 或 $\lg x$

      System.out.println(Math.log10(100)); // 2.0
      

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  • Math.log1p(double x)

    • 计算以 e 为底，1 与参数之和为指数的对数，$\log e^{1+x}$ 或 $\ln (1+x)$

      System.out.println(Math.log1p(Math.E - 1)); // 1.0
      

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  • Math.expm1(double x)

    • 计算 e 的 x 次幂 - 1， $\log e^x-1$ 或 $\ln x-1$

      System.out.println(Math.expm1(1) + 1); // 2.718281828459045
      

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  • Math.scalb(float x, int y)

    • 计算 x 乘以 2 的 y 次幂，$x\ast 2^y$

      System.out.println(Math.scalb(2, 3)); // 16.0
      

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  • Math.IEEEremainder(double x, double y)

    • 按照 IEEE 754 标准的规定，对两个参数进行余数运算，余数的算术值等于 $x-y\times n$

    • 其中 n 为最接近 $x/y$ 的商的整数

    • 如果两个整数同样接近，则选其中的偶数

    • 如果余数为 0，那么它的符号与第一个参数的符号相同

      System.out.println(Math.IEEEremainder(105, 10)); // 5.0
      System.out.println(Math.IEEEremainder(106, 10)); // -4.0
      

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• 取整运算

  • Math.ceil(double x)

    • 向上取整，返回大于该值的最近 double 值

      System.out.println(Math.ceil(1.23)); // 2.0
      System.out.println(Math.ceil(-1.23)); // -1.0
      

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  • Math.floor(double x)

    • 向下取整，返回小于该值的最近 double 值

      System.out.println(Math.floor(1.23)); // 1.0
      System.out.println(Math.floor(-1.23)); // -2.0
      

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  • Math.round(double x)

    • 四舍五入取整，参数类型：double、float

      System.out.println(Math.round(1.43)); // 1
      System.out.println(Math.round(1.53)); // 2
      System.out.println(Math.round(-1.43)); // -1
      System.out.println(Math.round(-1.53)); // -2
      

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• 随机运算

  • Math.random()

    • 内部调用了 Random.nextDouble() 方法，生成一个伪均匀分布在 0.0 到 1.0 之间的 double 值

      System.out.println((int)(Math.random() * 10 + 1)); // 生成范围再[1, 11)之间的伪随机数
      

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• 符号运算

  • Math.abs(int x)

    • 计算绝对值，参数类型：int、long、float、double

      System.out.println(Math.abs(-1)); // 1
      

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  • Math.negateExact(int x)

    • 计算相反值，参数类型：int、long

      System.out.println(Math.negateExact(-1)); // 1
      

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  • Math.signum(double x)

    • 如果参数为 0.0，则返回 0.0

    • 如果参数大于 0.0，则返回 1.0

    • 如果参数小于 0.0，则返回 -1.0

    • 参数类型：float、double

      System.out.println(Math.signum(0.1)); // 1.0
      System.out.println(Math.signum(0.0)); // 0.0
      System.out.println(Math.signum(-0.1)); // -1.0
      

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  • Math.copySign(double magnitude, double sign)

    • 获取带有第二个浮点参数符号的第一个浮点参数，参数类型：(double, double)、(float, float)

      System.out.println(Math.copySign(1.1, -0.1)); // -1.1
      

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• 大小运算

  • Math.max(int x, int y)

    • 获取两个参数中的最大值，参数类型：int、long、float、double

      System.out.println(Math.max(1, 2)); // 2
      

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  • Math.min(int x, int y)

    • 获取两个参数中的最小值，参数类型：int、long、float、double

      System.out.println(Math.min(1, 2)); // 1
      

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  • Math.decrementExact(int x)

    • 获取该参数递减之后的数，参数类型：int、long

      System.out.println(Math.decrementExact(2)); // 1
      

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  • Math.incrementExact(int x)

    • 获取该参数递增之后的数，参数类型：int、long

      System.out.println(Math.incrementExact(1)); // 2
      

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  • Math.nextUp(double x)

    • 获取比参数略大的相邻浮点数，参数类型：float、double

      System.out.println(Math.nextUp(1.1)); // 1.1000000000000003
      

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  • Math.nextDown(double x)

    • 获取比参数略小的相邻浮点数，参数类型：float、double

      System.out.println(Math.nextDown(1.1)); // 1.0999999999999999
      

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  • Math.nextAfter(double start, double direction)

    • 获取第一个参数和第二个参数之间与第一个参数相邻的浮点数，参数类型：(double, double)、(float, double)

      System.out.println(Math.nextAfter(1.2, 1.3)); // 1.2000000000000002
      

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  • Math.rint(double x)

    • 获取与参数最接近的double值

      System.out.println(Math.rint(1.4)); // 1.0
      System.out.println(Math.rint(1.5)); // 2.0
      System.out.println(Math.rint(-1.4)); // -1.0
      System.out.println(Math.rint(-1.5)); // -2.0
      

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• 其他运算

  • Math.ulp(double x)

    • 获取参数的 ulp 值，ulp 值是该浮点值与下一个数值较大的浮点值之间的正距离，参数类型：float、double

      System.out.println(Math.ulp(0.1)); // 1.3877787807814457E-17
      

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  • Math.getExponent(double x)

    • 获取在表示浮点数时使用的无偏指数，参数类型：float、double

      System.out.println(Math.getExponent(1024)); // 10