Math、Random类为你展现数学之美 | 带你学《Java语言高级特性》之二十

2022-06-24 05:43:14

上一篇：一文带你了解Java其他基础类库 | 带你学《Java语言高级特性》之十九

在前几节我们学习了Java基础类库，而在开发过程中难免会碰到数值运算相关的需求。Java为开发者提供了数值操作相关的类，用来支持简单的数学运算，让我们一起来了解一下吧。

【本节目标】
通过阅读本节内容，你将接触到Math类和Random类，了解其各个内部方法的功能，熟悉其调用方法，并能够自己定制一些有特殊功能的数学方法，满足现实开发中的特定需求。

程序就是一个数学的处理过程，所以在Java语言本身也提供有相应的数字处理的类库支持。

Math数学计算类

Math类的主要功能是进行数学计算的操作类，提供有基础的计算公式，这个类的构造方法被私有化了，而且该类之中提供的所有方法都是static型的方法，即：这些方法都可以通过类名称直接调用。

public class JavaAPIDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println(Math.abs(-10.1));   //获取绝对值：10.1
        System.out.println(Math.max(10.2,20.3));   //获取最大值：20.3
        System.out.println(Math.log(5));   //获取对数：1.6094379124341003
        System.out.println(Math.round(15.1));  //四舍五入：15
        System.out.println(Math.round(-15.5));   //四舍五入：-15
        System.out.println(Math.round(-15.51));   //四舍五入：-16
        System.out.println(Math.pow(10.2,20.2));   //幂:2.364413713591828E20
    }
}

虽然在Math类里面提供有四舍五入的处理方法，但是这个四舍五入在进行处理的时候是直接将小数点后的所有位进行进位处理，这个肯定不方便，那么现在最方便的做法是可以实现指定位数的保留。

范例：自定义的四舍五入功能

class MathUtil {
    private MathUtil() {}
    /**
     * 实现数据的四舍五入操作
     * @param num   要进行四舍五入操作的数字
     * @param scale 四舍五入保留的小数位数
     * @return 四舍五入处理后的结果
     */
    public static double round(double num, int scale) {
        return Math.round(num * Math.pow(10, scale)) / Math.pow(10, scale);
    }
}
public class JavaAPIDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println(MathUtil.round(19.86273,2));     //19.86
    }
}

Math类里面提供的基本上都是基础的数学公式，需要的时候需要自己重新整合。

Random随机数生成类

java.util.Random类的主要功能是产生随机数，这个类主要依靠内部提供的方法来完成：

产生一个不大于边界的随机正整数：public int nextInt(int bound)；

范例：产生随机数

public class JavaAPIDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Random rand =new Random();
        for (int x = 0; x < 10; x++) {
            System.out.print(rand.nextInt(10)+"、");//6、2、2、0、5、7、3、1、9、5、
        }
    }
}

在国内有一款36选7的彩票，那么就可以利用Random实现随机生成彩票号。
范例：随机生成彩票号

对于这里面的数字肯定不能有0，不能够重复。

public class JavaAPIDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int data[] = new int[7];   //开辟7个大小的空间
        Random rand = new Random();
        int foot = 0;        //操作data脚标
        while (foot < 7) {         //选择7个数字
            int num = rand.nextInt(37);      //生成一个数字
            if (isUse(num, data)) {         //该数字现在可以使用
                data[foot++] = num;   //保存数据
            }
        }
        java.util.Arrays.sort(data);
        for (int x = 0; x < data.length; x ++) {
            System.out.print(data[x]+ "、");    //7、8、9、18、19、25、34
        }
    }
    /**
     * 判断传入的数字是否为0以及是否在数组中存在
     *
     * @param num  要判断的数字
     * @param temp 已存在的数据
     * @return 如果该数字不是0并且可以使用返回true, 否则返回false
     */
    public static boolean isUse(int num, int[] temp) {
        if (num == 0) {
            return false;
        }
        for (int x = 0; x < temp.length; x ++) {
            if (num == temp[x] ) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

以后这种随机的操作都可以利用Random来处理。

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本内容视频来源于阿里云大学

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