原创
Java Math 类详解
Math类简介
直接使用无需导包
package java.lang;
不能被继承或者无子类（final修饰Math类）
public final class Math {}
构造器不能私有化(private 修饰)
Don't let anyone instantiate this class//不能被任何类进行实例化
private Math() {}
错误代码:Math math=new Math();//Math不能实例化因为private关键字进行修饰
Error:(15, 11) java: Math() 在 java.lang.Math 中是 private 访问控制
Math函数中常用的一些方法
算术运算
Math.abs(a)：取a的绝对值Math.sqrt(a)：取a的平方根Math.cbrt(a)：取a的立方根Math.max(a,b)：取a、b之间的最大值Math.min(a,b)：取a、b之间的最小值Math.pow(a,b)：取a的b平方
Math.abs(a) ：取绝对值
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| abs(double a) | 返回 double值的绝对值 |
// Math.abs() 取绝对值
System.out.println(7);//7
System.out.println(-7);//-7
System.out.println(Math.abs(10.3));//10.3
System.out.println(Math.abs(-10.3));//10.3
Math.sqrt(a)：取平方根
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| sqrt(double a) | 返回 double值的正确舍入正平方根 |
// 注：开平方根的参数不能为负数。
// Math.sqrt();开平方根
System.out.println(Math.sqrt(9));//3.0
System.out.println(Math.sqrt(16));//4.0
System.out.println(Math.sqrt(-16));//NaN
Math.cbrt(a)：取立方根
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| cbrt(double a) | 返回 double值的立方根 |
// Math.cbrt();开立方根
System.out.println(Math.cbrt(8));//2.0
System.out.println(Math.cbrt(27));//3.0
System.out.println(Math.cbrt(-27));//-3.0
Math.max(a,b): 取最大值
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| max(double a, double b) | 返回两个 double值中较大的 double |
// Math.max();取最大值
System.out.println(Math.max(2,3));//3
System.out.println(Math.max(5.3,4.6));//5.3
System.out.println(Math.max(-2.7,4));//4.0
Math.min(a,b)：取最小值
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| min(double a, double b) | 返回两个 double值中较小的 double |
// Math.min();取最小值
System.out.println(Math.min(-1.8,6));//-1.8
System.out.println(Math.min(0.7,10));//0.7
System.out.println(Math.min(19,6));//6
Math.pow(a,b)：计算a的b平方
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| pow(double a, double b) | 返回第一个参数的值，该值是第二个参数的幂 |
// Math.pow()
System.out.println(Math.pow(2,0));//1.0
System.out.println(Math.pow(3,1));//3.0
System.out.println(Math.pow(2,2));//4.0
算术进位
Math.ceil()：逢余进一Math.floor()：逢余舍一Math.rint()：四舍五入Math.round()：四舍五入
Math.ceil(a):取大于等于a的最小整数
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| ceil(double a) | 返回大于或等于参数且等于整数的最小值 double |
// Math.ceil()
System.out.println(Math.ceil(10.2));//11.0
System.out.println(Math.ceil(9.8));//10.0
System.out.println(Math.ceil(-10.2));//-10.0
Math.floor(a)：取小于等于a的最大整数
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| floor(double a) | 返回小于或等于参数且等于整数的最大值double |
// Math.floor()
System.out.println(Math.floor(1.3));//1.0
System.out.println(Math.floor(0.8));//0.0
System.out.println(Math.floor(10.5));//10.0
System.out.println(Math.floor(-100.9));//-101.0
Math.rint():四舍五入，返回double值
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| rint(double a) | 返回与 double值最接近的 double值，该值等于数学整数 |
// 注：在0.5时取偶数
System.out.println(Math.rint(10.1));//10.0
System.out.println(Math.rint(10.5));//10.0
System.out.println(Math.rint(10.8));//11.0
System.out.println(Math.rint(0.2));//0.0
System.out.println(Math.rint(0.5));//0.0
System.out.println(Math.rint(0.8));//1.0
System.out.println(Math.rint(-0.2));//-0.0
System.out.println(Math.rint(-0.5));//-0.0
System.out.println(Math.rint(-0.8));//-1.0
System.out.println(Math.rint(-10.2));//-10.0
System.out.println(Math.rint(-10.8));//-11.0
System.out.println(Math.rint(-10.5));//-10.0
Math.round():四舍五入，double时返回long值，float时返回int值
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| round(double a) | 返回与参数最接近的 long ，并将关系四舍五入为正无穷大 |
| round(float a) | 返回与参数最接近的 int ，并将关系四舍五入为正无穷大 |
System.out.println(Math.round(10.1));//10
System.out.println(Math.round(10.5));//11
System.out.println(Math.round(10.53));//11
System.out.println(Math.round(10.8));//11
System.out.println(Math.round(-10.1));//-10
System.out.println(Math.round(-10.5));//-10
System.out.println(Math.round(-10.53));//-11
System.out.println(Math.round(-10.9));//-11
随机数
- Math.random() 随机数，在范围 [0.0,1.0) 内随机取一个值
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| random() | 返回带有正号的 double值，大于或等于 0.0且小于 1.0 。 |
// 注：返回类型为double类型。
System.out.println(Math.random());//[0.0,1.0)
System.out.println(Math.random()+1);//[1.0,2.0)
System.out.println(Math.random()*10);//[0.0,10.0)
System.out.println(Math.random()*10+1);//[1.0,11.0)
System.out.println(Math.random()*100+0.5);//[0.5,100.5)
三角函数
Math.sin()：正弦Math.cos()：余弦Math.ten()：正切
sin()：正弦
public static double sin?(double a)
返回角度的三角正弦值。 特别案例：
- 如果参数是NaN或无穷大，则结果为NaN。
- 如果参数为零，则结果为零，其参数符号相同。
参数 ：
- a - 角度，以弧度表示。
（一周的弧度数为2πr/r=2π，360°角=2π弧度，因此，1弧度约为57.3°，即57°17’44.806’’，1°为π/180弧度）
// 注：输入的是以弧度值表示，返回的值在范围[-1,1]内
double PI = Math.PI;//double值比任何其他 pi更接近，圆的圆周与其直径的比率。
System.out.println(Math.sin(0));//0.0
System.out.println(Math.sin(6.28));//-0.0031853017931379904
System.out.println(Math.sin(9.42));//0.0047779425901285115
System.out.println(Math.sin(1.57));//0.9999996829318346
System.out.println(Math.sin(3.14));//0.0015926529164868282
cos()：余弦
public static double cos?(double a)
返回角度的三角余弦值。 特别案例：
- 如果参数是NaN或无穷大，则结果为NaN。
- 结果必须是半单调的
参数：
- a - 角度，以弧度表示。
// 注：输入的是以弧度值表示，返回的值在范围[-1,1]内
System.out.println(Math.cos(0));//1.0
System.out.println(Math.cos(1.57));//7.963267107332633E-4
System.out.println(Math.cos(3.14));//-0.9999987317275395
System.out.println(Math.cos(4.71));//-0.0023889781122815386
System.out.println(Math.cos(6.28));//-0.9999987317275395
ten()：正切
public static double tan?(double a)
返回角度的三角正切。 特别案例：
- 如果参数是NaN或无穷大，则结果为NaN。
- 如果参数为零，则结果为零，其参数符号相同。
计算结果必须在精确结果的1 ulp范围内。 结果必须是半单调的。
参数
- a - 角度，以弧度表示。
// 注：ten90°不存在
// 即输入的弧度不能为（π/2±kπ）返回的值在范围[-∞,+∞]内
System.out.println(Math.tan(0));//0.0
System.out.println(Math.tan(1.57));//1255.7655915007897
System.out.println(Math.tan(3.14));//-0.001592654936407223
System.out.println(Math.tan(4.71));//418.58782265388515
System.out.println(Math.tan(6.28));//-0.003185317952531891
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。
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); // 2.718281828459045
System.out.println("PI常量的值："+Math.PI); // 3.141592653589793
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：
System.out.println("10 和 20 的较大值：" + Math.max(10, 20)); // 10和20的较大值：20
System.out.println("15.6 和 15 的较小值：" + Math.min(15.6, 15)); // 15.6和15的较小值：15.0
System.out.println("-12 的绝对值：" + Math.abs(-12)); // -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：
double num = 99.01;
System.out.println("大于或等于 "+ num +" 的最小整数：" + Math.ceil(num)); // 大于或等于 99.01 的最小整数：100.0
System.out.println("小于或等于 "+ num +" 的最大整数：" + Math.floor(num)); // 小于或等于 99.01 的最大整数：99.0
System.out.println("将 "+ num +" 加上 0.5 之后最接近的整数：" + Math.round(num)); // 将 99.01 加上 0.5 之后最接近的整数：100
System.out.println("最接近 "+num+" 的整数：" + Math.rint(num)); // 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：
System.out.println{"90 度的正弦值：" + Math.sin(Math.PI/2)); // 90 度的正弦值：1.0
System.out.println("0 度的余弦值：" + Math.cos(0)); // 0 的余弦值：1.0
System.out.println("1 的反正切值：" + Math.atan(l)); // 1 的反正切值：0.7853981633974483
System.out.println("120 度的弧度值：" + Math.toRadians(120.0)); // 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
System.out.println("4 的立方值：" + Math.pow(4, 3)); // 4 的立方值：64.0
System.out.println("16 的平方根：" + Math.sqrt(16)); // 16 的平方根：4.0
System.out.println("10 为底 2 的对数：" + Math.log1O(2)); // 10 为底 2 的对数：0.3010299956639812
总结
在Math函数中，还有许多关于数字的基本运算，但是基本上常用的一些方法都在上文有详细的列举，对于这些常用的方法还是需要熟练运用，避免在开发过程中或平时做任务遇到时，不知所措。
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