Java-Math类常用方法详解

这次主要整理下Java中Math类的常用方法

一、Math类的定义

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

二、Math类的常用方法

1、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

Math.toRadians(double angdeg)
- 将角度转换为弧度

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

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

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°

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

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°

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

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°

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

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

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

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°

2、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

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

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

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

Math.floorDiv(int x, int y)
- 计算等于或小于商的最大整数值，参数类型：int或long

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

Math.pow(double a, double b)
- 计算a的b次幂， $a^b$

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

Math.exp(double a)
- 计算自然常数的a次幂， $e^a$

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

Math.sqrt(double a)
- 计算平方根， $\sqrt{a}$

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

Math.cbrt(double a)
- 计算立方根， $\sqrt[3]{a}$

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

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

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

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

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

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

Math.scalb(float x, int y)
- 计算x乘以2的y次幂， $x*2^y$

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

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 $x - y × n$
- 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

3、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

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

Math.round(double x)
四舍五入取整，返回long值，参数类型：double或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

4、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

5、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

Math.negateExact(int x)
计算相反值，参数类型：int、long

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

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

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

6、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

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

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

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

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

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

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

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

7、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

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
该方法的具体含义还不是很明白，如果有了解的小伙伴，可以在评论区解释一下 ╰(￣▽￣)╭

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

Java-Math类常用方法详解

一、Math类的定义

二、Math类的常用方法

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