Java学习之旅（三七）：数学运算

深藏阁楼爱情的钟 2022-12-28 01:39 171阅读 0赞

在 Java 语言中提供了一个执行数学基本运算的 Math 类，该类包括常用的数学运算方法，如三角函数方法、指数函数方法、对数函数方法、平方根函数方法等一些常用的数学函数，除此之外还提供了一些常用的数学常量，如 PI、E 等。

**Math 类**

在 Math 类中提供了众多数学函数方法，主要包括三角函数方法、指数函数方法、取整函数方法、取最大值、取最小值以及平均值函数方法。这些方法都被定义为 static 形式，所以在程序中应用时其实是比较渐变的，可直接使用Math.方法() 去调用。至于常量，也可使用此种方式调用：

public class MathDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            double PI = Math.PI;
            System.out.println("常量 PI = " + PI);
            double E = Math.E;
            System.out.println("常量 E = " + E);
    
        }
    
    }

![20201213172829700.png][]

**三角函数方法**

在 Math 类中包含的三角函数方法主要有以下这些：

*  public static double sin(double a)：返回角的三角正弦
 *  public static double cos(double a)：返回角的三角余弦
 *  public static double tan(double a) ：返回角的三角正切
 *  public static double asin(double a)：返回角的反正弦
 *  public static double acos(double a)：返回角的反余弦
 *  public static double atan(double a)：返回角的反正切
 *  public static double toRadians(double angdeg)：将角度转换为弧度
 *  public static double toDegrees(double angrad)：将弧度转换为角度

以上每个方法的参数和返回值都是 double 型的。将这些方法的参数的值设置为 double 型是有一定道理的，参数以弧度代替角度来实现，其中 1° 等于 Π / 180 弧度，所以 180° 可以使用 Π 弧度来表示。除了可以获取角的正弦、余弦、正切、反正弦、反余弦、反正切之外，Math 类还提供了角度和弧度相互转换的方法 toRadians() 和 toDegrees() 方法。但是需要注意的是，角度与弧度的转换通常是不精确的。

public class MathDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            System.out.println("sin(90°) = " + Math.sin(Math.PI / 2));
            System.out.println("cos(0°) = " + Math.cos(0));
            System.out.println("tan(60°) = " + Math.tan(Math.PI / 3));
            System.out.println("2的平方根与2的商的反正弦值 = " + Math.asin(Math.sqrt(2) / 2));  //即45°
            System.out.println("2的平方根与2的商的反余弦值 = " + Math.acos(Math.sqrt(2) / 2));  //即45°
            System.out.println("1的反正切值 = " + Math.atan(1)); //即45°
            System.out.println("120°的弧度值 = " + Math.toRadians(120));
            System.out.println("Π / 2 的角度值 = " + Math.toDegrees(Math.PI / 2));
    
        }
    
    }

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**指数函数方法**

Math 类中与指数相关的函数如下：

*  public static double exp(double a)：获取 e 的 a 次方
 *  public static double log(double a)：获取自然对数，即以 lna 的值
 *  public static double log10(double a)：用于取底数为10的对数
 *  public static double sqrt(double a)：开平方
 *  public static double cbrt(double a)：开立方
 *  public static double pow(double a, double b)：取 a 的 b 次方

public class MathDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            System.out.println("e的平方 = " + Math.exp(2));
            System.out.println("ln2 = " + Math.log(2));
            System.out.println("以10为底2的对数 = " + Math.log10(2));
            System.out.println("4的平方根 = " + Math.sqrt(4));
            System.out.println("8的立方根 = " + Math.cbrt(8));
            System.out.println("3的立方 = " + Math.pow(3,3));
    
        }
    
    }

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**取整函数方法**

在具体问题中，取整操作的使用也很普遍。通常有以下几种取整的方法：

*  public static double ceil(double a)：返回大于等于参数的最小整数
 *  public static double floor(double a)：返回小于等于参数的最大整数
 *  public static double rint(double a)：返回与参数最接近的整数，如果两个同为整数且同样接近，则结果取偶数
 *  public static int round(float a)：将参数加上0.5之后返回与参数最接近的整数
 *  public static long round(double a)：将参数加上0.5之后返回与参数最接近的整数，然后强制转化为长整型

public class MathDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            System.out.println("大于等于6.5的最小整数为：" + Math.ceil(6.5));
            System.out.println("小于等于6.5的最大整数为：" + Math.floor(6.5));
            System.out.println("与6.5最接近的整数为：" + Math.rint(6.5));    // 6.0,因为6.0与7.0同样接近于6.5，所以取偶数6.0
            System.out.println("6.5加上0.5之后最接近的整数为：" + Math.round(6.5));
            System.out.println("6.5加上0.5之后最接近的整数为：" + Math.round(6.5));
    
        }
    
    }

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**取最大值、最小值、绝对值函数方法**

在程序中最常用的方法就是取最大值、最小值、绝对值等 操作，在 Math 中主要有以下这几种方法：

*  public static double max(double a, double b)：取 a 与 b 之间的最大值
 *  public static int min(int a, int b)：取 a 与 b 之间的最小值，参数为整型
 *  public static long min(long a, long b)：取 a 与 b 之间的最小值，参数为长整型
 *  public static float min(float a, float b)：取 a 与 b 之间的最小值，参数为浮点型
 *  public static double min(double a, double b)：取 a 与 b 之间的最小值，参数为双精度类型
 *  public static int abs(int a)：返回整型类型参数的绝对值
 *  public static long abs(long s)：返回长整型类型参数的绝对值
 *  public static float abs(float a)：返回浮点型类型参数的绝对值
 *  public static double abs(double a)：返回双精度类型参数的绝对值

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