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Java中與數(shù)字相關的常用類的用法詳解

 更新時間:2023年05月31日 10:29:41   作者:一一哥Sun  
在我們的代碼中,經(jīng)常會遇到一些數(shù)字&數(shù)學問題、隨機數(shù)問題、日期問題和系統(tǒng)設置問題等,為了解決這些問題,Java給我們提供了多個處理相關問題的類,比如Number類、Math類、Random類等等,本篇文章我們先從Number數(shù)字類和Math數(shù)學類學起

一. Number類

1. 內(nèi)容回顧

在學習Java里的Math數(shù)學類之前,我們再來回顧一下之前學習過的Number數(shù)字類。

我們知道,Java里的數(shù)據(jù)類型可以分為引用類型和基本類型,其中基本類型有3大類8個子類,如下圖所示:

實際上,無論是整數(shù)型還是浮點型,它們都是數(shù)值型,當我們定義數(shù)值型變量時,都是直接操作的數(shù)字。而在實際開發(fā)中,我們還經(jīng)常遇到需要使用對象,而不是使用內(nèi)置數(shù)據(jù)類型的情況。所以為了解決這個問題,Java又為每一個內(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型提供了對應的包裝類。其中,6個數(shù)值型對應的包裝類 (Byte、Short、Integer、Long、Float、Double), 都是抽象類Number的子類。在基本類型和包裝類型之間,會涉及到裝箱和拆箱的操作。

2. 數(shù)字格式化

我們在使用數(shù)字時,很多時候并不只是簡單地原文展示,還要對這些數(shù)字進行各種格式化操作,比如設置小數(shù)點后幾位、數(shù)字后帶%號或貨幣符號等。這種使用場景,在解決實際問題時是很普遍的。但我們不用在數(shù)字后手動添加,Java自帶了一個DecimalFormat類,可以對數(shù)字進行格式化處理。
DecimalFormat是NumberFormat的子類,用于格式化十進制數(shù)字,該類包含一個模式和一組符號,這些常用的符號含義如下:

符號說明
0顯示數(shù)字,如果位數(shù)不夠則補0
#顯示數(shù)字,如果位數(shù)不夠不發(fā)生變化
.小數(shù)分隔符
-減號
,組分隔符
E分隔科學記數(shù)法中的尾數(shù)和小數(shù)
%前綴或后綴,乘以 100 后作為百分比顯示
?乘以 1000 后作為千進制貨幣符顯示。用貨幣符號代替。如果雙寫,用國際貨幣符號代替。如果出現(xiàn)在一個模式中,用貨幣十進制分隔符代替十進制分隔符

接下來通過一個案例來演示DecimalFormat的用法:

/**
 * @author 
 */
public class Demo08 {
    public static void main(String[] args) {
	// 實例化DecimalFormat類對象,并設置格式
	//小數(shù)點后保留1位
	DecimalFormat df1 = new DecimalFormat("0.0");
	//整數(shù)格式
	DecimalFormat df2 = new DecimalFormat("#.#");
	//小數(shù)點后保留3位小數(shù)
	DecimalFormat df3 = new DecimalFormat("000.000");
	//以100%百分比格式顯示
	DecimalFormat df4 = new DecimalFormat("#%");
	float f = 1000f;
	// 對輸入的數(shù)字應用格式,并輸出結(jié)果
	System.out.println("0.0格式:" + df1.format(f));
	System.out.println("#.#格式:" + df2.format(f));
	System.out.println("000.000格式:" + df3.format(f));
	System.out.println("百分比格式:" + df4.format(f));
    }
}

二. Math數(shù)學類

1. 簡介

在開發(fā)的時候,我們經(jīng)常需要對數(shù)字進行各種數(shù)學計算,雖然Java給我們提供了+、-、*、/ 和 % 等基本算術運算符,但這些符號并不能進行更復雜的數(shù)學運算,例如三角函數(shù)、對數(shù)運算、指數(shù)運算等。所以為了方便實現(xiàn)這些數(shù)學計算功能,Java自身就給我們提供了一個Math數(shù)學類,用于進行各種常見的數(shù)學操作。

Math中提供了用于執(zhí)行基本數(shù)學運算的多個屬性和方法,如初等指數(shù)、對數(shù)、平方根和三角函數(shù)等。Math 類位于 java.lang包中,它的構造方法是 private私有的,因此我們無法創(chuàng)建 Math類對象。為了方便調(diào)用這些方法和屬性,Math類中的很多方法和屬性都被定義為static形式,這樣我們就可以直接調(diào)用了。

接下來就給大家分別介紹一下Math類中的常用屬性和方法,這些方法比較多,大家不用專門的記憶,以后用到時根據(jù)名字就能猜出來它們的功能。但是對于一些容易引起混淆的方法,還是希望大家要稍微記一下。

2. 靜態(tài)常量

Math類給我們提供了兩個比較常用的靜態(tài)常量,分別是 E 和 PI,它們的值分別等于 e(自然對數(shù)) 和 π(圓周率)。這兩個屬性我們可以直接調(diào)用,如下所示:

public static void main(String[] args) {
    //靜態(tài)常量E和PI
    System.out.println("E常量的值:" + Math.E);
    System.out.println("PI常量的值:" + Math.PI);
}

3. 計算最大值、最小值和絕對值

我們還經(jīng)常對數(shù)字計算最大值、最小值和絕對值,Math類中提供了對應的多個重載方法,這些方法如下表所示:

方法說明
static int abs(int a)返回 a 的絕對值
static int max(int x,int 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

以上這4個方法,分別都有4個重載方法,主要是方法的參數(shù)類型不同,而且返回值也不同,它們都可以接收int、long、float、double 4種類型的參數(shù)。這幾個方法的用法如下:

public static void main(String[] args) {
    //計算最大值、最小值、絕對值
    System.out.println("5和35中的最大值:" + Math.max(35, 5));
    System.out.println("0.1和-100中的較小值:" + Math.min(0.1, -100));
    System.out.println("-900的絕對值:" + Math.abs(-900));
}

4. 求整運算

Math類給我們提供了好幾個用于求整的方法,用于得到整數(shù)部分,如下表所示:

方法說明
static double ceil(double a)返回大于或等于 a 的最小整數(shù)
static double floor(double a)返回小于或等于 a 的最大整數(shù)
static double rint(double a)返回最接近 a 的整數(shù)值,如果有兩個同樣接近的整數(shù),則結(jié)果取偶數(shù)
static int round(float a)將參數(shù)加上 1/2 后返回與參數(shù)最近的整數(shù)
static long round(double a)將參數(shù)加上 1/2 后返回與參數(shù)最近的整數(shù),然后強制轉(zhuǎn)換為長整型

以上方法的用法如下所示:

import java.util.Scanner;
/**
 * @author
 */
public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //求整運算
	Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入一個數(shù)字...");
        //num=10.5
        double num = input.nextDouble();
	//向上取整
        System.out.println("向上取整:"+Math.ceil(num));//11.0
        //向下取整
        System.out.println("向下取整:"+Math.floor(num));//10.0
        //四舍五入
        System.out.println("四舍五入:"+Math.round(num));//11
        //返回最接近num的整數(shù)值,如果有兩個同樣接近的整數(shù),則結(jié)果取偶數(shù).
        System.out.println("最接近 "+num+" 的整數(shù):" + Math.rint(num));//10.0
    }
}

5. 三角函數(shù)運算

Math中還給我們提供了用于計算三角函數(shù)的方法,如下表所示:

方法說明
static double sin(double a)返回角的三角正弦值,參數(shù)以孤度為單位
static double cos(double a)返回角的三角余弦值,參數(shù)以孤度為單位
static double asin(double a)返回一個值的反正弦值,參數(shù)域在 [-1,1],值域在 [-PI/2,PI/2]
static double acos(double a)返回一個值的反余弦值,參數(shù)域在 [-1,1],值域在 [0.0,PI]
static double tan(double a)返回角的三角正切值,參數(shù)以弧度為單位
static double atan(double a)返回一個值的反正切值,值域在 [-PI/2,PI/2]
static double toDegrees(double angrad)將用孤度表示的角轉(zhuǎn)換為近似相等的用角度表示的角
staticdouble toRadians(double angdeg)將用角度表示的角轉(zhuǎn)換為近似相等的用弧度表示的角

以上方法的用法如下所示:

/**
 * @author
 */
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
	//三角函數(shù)運算
	//Math.sin()方法參數(shù)的單位是弧度,90度表示的是角度,需要把90度轉(zhuǎn)換為弧度,即Math.PI/180*90,故轉(zhuǎn)換后的弧度為Math.PI/2
	System.out.println("90度的正弦值:" + Math.sin(Math.PI/2));
        System.out.println("0度的余弦值:" + Math.cos(0));
        System.out.println("30的正切值:" + Math.tan(30));
        System.out.println("30的反正切值:" + Math.atan(30));
        System.out.println("1.8弧度的角度值:" + Math.toDegrees(1.8));
        System.out.println("100度的弧度值:" + Math.toRadians(100.0));
    }
}

6. 指數(shù)運算

指數(shù)運算包括求方根、取對數(shù)、求n次方等運算,Math類中定義的指數(shù)運算方法如下表所示:

方法說明
static double exp(double a)返回 e 的 a 次冪
static double pow(double a,double b)返回以 a 為底數(shù),以 b 為指數(shù)的冪值
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 的自然對數(shù),即 lna 的值
static double log10(double a)返回以 10 為底 a 的對數(shù)

以上方法的用法如下所示:

public static void main(String[] args) {
    //指數(shù)運算
    System.out.println("5的立方值:" + Math.pow(5, 3));
    //求a的立方根,參數(shù)是要開立方的數(shù)
    System.out.println("27的立方根:"+Math.cbrt(27));
    System.out.println("16的平方根:" + Math.sqrt(16));
    System.out.println("10為底,2的對數(shù):" + Math.log10(2));
}

7. 生成隨機數(shù)

在Math類中還給我們提供了一個用于生成[01)范圍內(nèi)隨機數(shù)的random()方法。該方法沒有參數(shù),它默認會返回一個 >=0.0、<1.0 的 double類型隨機數(shù),即隨機數(shù)的取值范圍是[01)。我們只需對 random()方法的返回值稍加處理,即可產(chǎn)生任意范圍內(nèi)的隨機數(shù)。該方法使用比較簡單,案例如下:

//隨機數(shù) 默認的范圍[0,1)
System.out.println(Math.random());
//隨機生成一個兩位數(shù),[0,1)*90,0,90) + 10     
System.out.println((int)(Math.random()*90)+10);

三. 結(jié)語

至此,就把與數(shù)字、數(shù)學、隨機數(shù)等相關的類給大家介紹完了,本節(jié)內(nèi)容沒有特別難的地方,主要是需要大家記住幾個常用方法即可。

以上就是Java中與數(shù)字相關的常用類的用法詳解的詳細內(nèi)容,更多關于Java 數(shù)字相關類的資料請關注腳本之家其它相關文章!

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