Java Math 클래스 및 해당 메소드

이번 글에서는 자바의 Math 클래스에 대해 간략하게 살펴보겠습니다. 이 클래스의 메서드와 이를 사용하는 방법에 대해 이야기해 보겠습니다. Math 클래스는 java.lang 패키지에 있으며 다양한 수학적 계산을 수행하기 위한 정적 메소드 세트를 제공합니다. 다음은 Math 클래스가 유용할 수 있는 계산의 예입니다.

• 절대값 계산(모듈로 값)
• 삼각함수(사인, 코사인 등) 값 계산
• 다양한 각도로 상승
• 다양한 정도의 뿌리 추출
• 난수 생성
• 반올림
• 등.

아래에서는 Java Math 클래스가 위에 나열된 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 되는지 살펴보겠습니다. 모듈로 값을 계산할 수 있는 메서드를 사용하여 클래스 분석을 시작해 보겠습니다. ABS 메소드가 이를 담당합니다. 이 메서드는 오버로드되었으며 Math 클래스에는 다음과 같은 차이점이 있습니다.

• 정적 이중 복근(더블 a)
• 정적 부동 절대(부동 소수점 a)
• 정적 int 절대(int a)
• 정적 긴 복근(긴 a)

사용 예:

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Math.abs(-1));      // 1
        System.out.println(Math.abs(-21.8d));  // 21.8
        System.out.println(Math.abs(4532L));   // 4532
        System.out.println(Math.abs(5.341f));  // 5.341
    }

삼각함수 값 계산

Math 클래스를 사용하면 사인, 코사인, 탄젠트 등 다양한 삼각 함수를 계산할 수 있습니다. 전체 메소드 목록은 공식 문서 웹사이트에서 찾을 수 있습니다 . 다음은 이러한 방법의 목록입니다.

• 정적 이중 죄(이중 a)
• 정적 이중 cos(더블 a)
• 스태틱 더블탠(더블에이)
• 정적 이중 asin(더블 a)
• 정적 이중 acos(더블 a)
• 정적 이중 atan(더블 a)

계산 방법: 사인, 코사인, 탄젠트, 아크사인, 아크코사인, 아크탄젠트. 각 방법은 'a' 각도의 값을 계산합니다. 이 매개변수는 각 메소드에 전달되며 각각의 경우 라디안으로 측정됩니다(우리가 익숙했던 각도가 아님). 여기에는 좋은 소식과 나쁜 소식 두 가지가 있습니다. 좋은 것부터 시작합시다. Math 클래스에는 라디안을 각도로 변환하고 각도를 라디안으로 변환하는 메서드가 있습니다.

• 정적 이중 toDegrees(이중 각도)
• 정적 이중 toRadians(이중 각도)

여기서 toDegrees 메소드는 라디안으로 측정된 각도 angrad를 도로 변환합니다. 반대로 toRadians 메서드는 도 단위로 측정된 각도 angdeg를 라디안으로 변환합니다. 나쁜 소식은 이것이 약간의 오류로 인해 발생한다는 것입니다. 다음은 사인과 코사인을 계산하는 예입니다.

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Math.sin(Math.toRadians(0)));
        System.out.println(Math.sin(Math.toRadians(30)));
        System.out.println(Math.sin(Math.toRadians(90)));

        System.out.println(Math.cos(Math.toRadians(0)));
        System.out.println(Math.cos(Math.toRadians(30)));
        System.out.println(Math.cos(Math.toRadians(90)));
    }

프로그램은 다음을 출력합니다:

0.0
0.49999999999999994
1.0

1.0
0.8660254037844387
6.123233995736766E-17

부분적으로 각도를 라디안으로 변환하는 오류로 인해 사인 및 코사인 표와 완전히 일치하지 않습니다.

지수화

숫자를 거듭제곱하기 위해 Math 클래스는 다음 서명이 있는 pow 메서드를 제공합니다.

static double pow(double a, double b)

이 메서드는 'a' 매개변수를 'b' 거듭제곱으로 올립니다. 예:

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Math.pow(1,2)); // 1.0
        System.out.println(Math.pow(2,2)); // 4.0
        System.out.println(Math.pow(3,2)); // 9.0
        System.out.println(Math.pow(4,2)); // 16.0
        System.out.println(Math.pow(5,2)); // 25.0

        System.out.println(Math.pow(1,3)); // 1.0
        System.out.println(Math.pow(2,3)); // 8.0
        System.out.println(Math.pow(3,3)); // 27.0
        System.out.println(Math.pow(4,3)); // 64.0
        System.out.println(Math.pow(5,3)); // 125.0
    }

뿌리 추출

Math 클래스는 제곱근과 세제곱근을 구하는 메서드를 제공합니다. 이 절차를 담당하는 방법은 다음과 같습니다.

• 정적 이중 sqrt(더블 a)
• 정적 이중 cbrt(더블 a)

sqrt 방법은 제곱근을 사용하고 cbrt 방법은 세제곱근을 사용합니다. 예:

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Math.sqrt(4));   // 2.0
        System.out.println(Math.sqrt(9));   // 3.0
        System.out.println(Math.sqrt(16));  // 4.0

        System.out.println(Math.cbrt(8));   // 2.0
        System.out.println(Math.cbrt(27));  // 3.0
        System.out.println(Math.cbrt(125)); // 5.0
    }

난수 생성

난수를 생성하기 위해 Math 클래스는 Random 메서드를 제공합니다. 이 방법은 0.0에서 1.0 사이의 범위에서 임의의 양의 실수(이중) 숫자를 생성합니다. 메소드 서명은 다음과 같습니다.

public static double random()

예를 살펴보겠습니다:

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        System.out.println(Math.random());
    }
}

기본 메소드를 실행한 후 콘솔에 다음이 표시되었습니다.

0.37057465028778513
0.2516253742011597
0.9315649439611121
0.6346725713527239
0.7442959932755443

약간의 조작을 통해 Math 클래스의 무작위 메소드를 사용하여 특정 범위에 있는 정수 난수를 얻을 수 있습니다. 다음은 두 개의 인수 min과 max를 사용하고 min(포함)에서 max(포함) 범위에 있는 임의의 정수를 반환하는 함수의 예입니다.

static int randomInARange(int min, int max) {
    return  (int) (Math.random() * ((max - min) + 1)) + min;
}

RandomInARange 메서드를 테스트할 Main 메서드를 작성해 보겠습니다.

public class MathExample {


    public static void main(String[] args) {
        // Карта, в которой мы будем хранить количество выпадений Howого-то числа
        Map<Integer, Integer> map = new TreeMap<>();

        // За 10000 операций
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {

            // Сгенерируем рандомное число от -10 включительно до 10 включительно
            final Integer randomNumber = randomInARange(-10, 10);


            if (!map.containsKey(randomNumber)) {
                // Если карта еще не содержит "выпавшего случайного числа"
                // Положим его в карту с кол-вом выпадений = 1
                map.put(randomNumber, 1);
            } else {
                // Иначе, увеличим количество выпадений данного числа на 1
                map.put(randomNumber, map.get(randomNumber) + 1);
            }
        }

        // Выведем на экран содержимое карты в формате ключ=[meaning]
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()){
            System.out.println(String.format("%d=[%d]", entry.getKey(), entry.getValue()));
        }
    }

    static int randomInARange(int min, int max) {
        return  (int) (Math.random() * ((max - min) + 1)) + min;
    }
}

기본 메서드를 실행한 후 출력은 다음과 같습니다.

-10=[482]
-9=[495]
-8=[472]
-7=[514]
-6=[457]
-5=[465]
-4=[486]
-3=[500]
-2=[490]
-1=[466]
0=[458]
1=[488]
2=[461]
3=[470]
4=[464]
5=[463]
6=[484]
7=[479]
8=[459]
9=[503]
10=[444]

Process finished with exit code 0

반올림

Java에서 숫자를 반올림하는 데 사용되는 도구 중 하나는 Math 클래스의 메서드입니다. 더 정확하게 말하면 원형, 천장 및 바닥 방법은 다음과 같습니다.

• 정적 긴 라운드(더블 a)
• 정적 int 라운드(float a)
• 정적 이중 바닥(더블에이)
• 정적 이중 천장(더블 a)

라운드 방법 - 평소와 같이 일반 사람으로 라운드합니다. 숫자의 소수 부분이 0.5보다 크거나 같으면 숫자는 반올림되고, 그렇지 않으면 내림됩니다. 바닥법은 항상 소수부의 값에 관계없이 숫자를 음의 무한대 방향으로 내림합니다. 반대로 ceil 방법은 분수 부분의 값에 관계없이 숫자를 (양의 무한대 방향으로) 반올림합니다. 예를 살펴보겠습니다:

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Math.round(1.3)); // 1
    System.out.println(Math.round(1.4)); // 1
    System.out.println(Math.round(1.5)); // 2
    System.out.println(Math.round(1.6)); // 2

    System.out.println(Math.floor(1.3)); // 1.0
    System.out.println(Math.floor(1.4)); // 1.0
    System.out.println(Math.floor(1.5)); // 1.0
    System.out.println(Math.floor(1.6)); // 1.0

    System.out.println(Math.ceil(1.3)); // 2.0
    System.out.println(Math.ceil(1.4)); // 2.0
    System.out.println(Math.ceil(1.5)); // 2.0
    System.out.println(Math.ceil(1.6)); // 2.0
}

결론

이번 글에서는 Math 수업을 피상적으로 살펴보았습니다. 우리는 이 클래스를 사용하여 다음을 수행하는 방법을 살펴보았습니다.

• 모듈로 값을 계산합니다.
• 삼각함수 값을 계산합니다.
• 숫자를 거듭제곱으로 올리세요.
• 제곱근과 세제곱근을 추출합니다.
• 난수를 생성합니다.
• 둥근 숫자.

이 수업에는 다른 흥미로운 방법이 많이 있습니다. 공식 문서 웹사이트 에서 찾을 수 있습니다 . 글쎄, 처음 아는 사람에게는 위에 나열된 방법으로 충분합니다.