pa2sw0rd Java Number & Math 类
Java Number & Math 类
Java Number
一般地，当需要使用数字的时候，我们通常使用内置数据类型，如：byte、int、long、double 等。
实例
float b = 13.65f;
byte c = 0x4a;
然而，在实际开发过程中，我们经常会遇到需要使用对象，而不是内置数据类型的情形。为了解决这个问题，Java 语言为每一个内置数据类型提供了对应的包装类。
所有的包装类（Integer、Long、Byte、Double、Float、Short）都是抽象类 Number 的子类。
| 类名 | 对应基本类型 | 描述 |
|---|---|---|
| Byte | byte | 字节型包装类 |
| Short | short | 短整型包装类 |
| Integer | int | 整型包装类 |
| Long | long | 长整型包装类 |
| Float | float | 单精度浮点型包装类 |
| Double | double | 双精度浮点型包装类 |
| BigInteger | – | 不可变任意精度整数 |
| BigDecimal | – | 不可变任意精度有符号十进制数 |
这种由编译器特别支持的包装称为装箱，所以当内置数据类型被当作对象使用的时候，编译器会把内置类型装箱为包装类。相似的，编译器也可以把一个对象拆箱为内置类型。
Number 类属于 java.lang 包。
Number 是一个抽象类，主要作用是为各种数值类型提供统一的转换方法：
实例
// 抽象方法
public abstract int intValue();
public abstract long longValue();
public abstract float floatValue();
public abstract double doubleValue();
// Java 8 新增
public byte byteValue() {
return (byte)intValue();
}
public short shortValue() {
return (short)intValue();
}
}
下面是一个使用 Integer 对象的实例：
Test.java 文件代码：
public static void main(String[] args){
Integer x = 5;
x = x + 10;
System.out.println(x);
}
}
以上实例编译运行结果如下：
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当 x 被赋为整型值时，由于x是一个对象，所以编译器要对x进行装箱。然后，为了使x能进行加运算，所以要对x进行拆箱。
常用方法示例
基本类型转换
实例
System.out.println(num.intValue()); // 1234 (截断小数)
System.out.println(num.longValue()); // 1234
System.out.println(num.floatValue()); // 1234.56
System.out.println(num.doubleValue()); // 1234.56
数值比较
实例
Integer x = 10;
Double y = 10.0;
// 正确比较方式：转换为同一类型后比较
System.out.println(x.doubleValue() == y.doubleValue()); // true
特殊数值处理
处理大数
实例
BigDecimal bigDec = new BigDecimal(“1234567890.1234567890”);
// 大数运算
BigInteger sum = bigInt.add(new BigInteger(“1”));
BigDecimal product = bigDec.multiply(new BigDecimal(“2”));
数值格式化
实例
nf.setMaximumFractionDigits(2);
System.out.println(nf.format(1234.5678)); // “1,234.57”
自动装箱与拆箱
Java 5+ 支持自动转换：
实例
Integer autoBoxed = 42; // 编译器转换为 Integer.valueOf(42)
// 自动拆箱
int autoUnboxed = autoBoxed; // 编译器转换为 autoBoxed.intValue()
Java Math 类
Math 类是 Java 提供的数学工具类，位于 java.lang 包中，包含执行基本数值运算的静态方法。
Java 的 Math 包含了用于执行基本数学运算的属性和方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。
Math 的方法都被定义为 static 形式，通过 Math 类可以在主函数中直接调用。
Test.java 文件代码：
public static void main (String []args)
{
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(“60度的正切值：“ + Math.tan(Math.PI/3));
System.out.println(“1的反正切值： “ + Math.atan(1));
System.out.println(“π/2的角度值：“ + Math.toDegrees(Math.PI/2));
System.out.println(Math.PI);
}
}
以上实例编译运行结果如下：
90 度的正弦值：1.0 0度的余弦值：1.0 60度的正切值：1.7320508075688767 1的反正切值： 0.7853981633974483 π/2的角度值：90.0 3.141592653589793
高级数学运算
1. 指数对数运算
实例
Math.log(Math.E); // ln(e) = 1
Math.log10(100); // log10(100) = 2
2. 随机数生成
实例
double random = Math.random();
// 生成[1, 100]的随机整数
int randomInt = (int)(Math.random() * 100) + 1;
3. 其他运算
实例
Math.IEEEremainder(10, 3); // IEEE余数 → 1.0
4. 常量字段
实例
Math.E; // 自然对数底数e ≈ 2.718281828459045
Number & Math 类方法
下面的表中列出的是 Number & Math 类常用的一些方法：
| 序号 | 方法与描述 |
|---|---|
| 1 |
xxxValue() 将 Number 对象转换为xxx数据类型的值并返回。 |
| 2 |
compareTo() 将number对象与参数比较。 |
| 3 |
equals() 判断number对象是否与参数相等。 |
| 4 |
valueOf() 返回一个 Number 对象指定的内置数据类型 |
| 5 |
toString() 以字符串形式返回值。 |
| 6 |
parseInt() 将字符串解析为int类型。 |
| 7 |
abs() 返回参数的绝对值。 |
| 8 |
ceil() 返回大于等于( >= )给定参数的的最小整数，类型为双精度浮点型。 |
| 9 |
floor() 返回小于等于（<=）给定参数的最大整数 。 |
| 10 |
rint() 返回与参数最接近的整数。返回类型为double。 |
| 11 |
round() 它表示四舍五入，算法为 Math.floor(x+0.5)，即将原来的数字加上 0.5 后再向下取整，所以，Math.round(11.5) 的结果为12，Math.round(-11.5) 的结果为-11。 |
| 12 |
min() 返回两个参数中的最小值。 |
| 13 |
max() 返回两个参数中的最大值。 |
| 14 |
exp() 返回自然数底数e的参数次方。 |
| 15 |
log() 返回参数的自然数底数的对数值。 |
| 16 |
pow() 返回第一个参数的第二个参数次方。 |
| 17 |
sqrt() 求参数的算术平方根。 |
| 18 |
sin() 求指定double类型参数的正弦值。 |
| 19 |
cos() 求指定double类型参数的余弦值。 |
| 20 |
tan() 求指定double类型参数的正切值。 |
| 21 |
asin() 求指定double类型参数的反正弦值。 |
| 22 |
acos() 求指定double类型参数的反余弦值。 |
| 23 |
atan() 求指定double类型参数的反正切值。 |
| 24 |
atan2() 将笛卡尔坐标转换为极坐标，并返回极坐标的角度值。 |
| 25 |
toDegrees() 将参数转化为角度。 |
| 26 |
toRadians() 将角度转换为弧度。 |
| 27 |
random() 返回一个随机数。 |
Math 的 floor,round 和 ceil 方法实例比较
| 参数 | Math.floor | Math.round | Math.ceil |
|---|---|---|---|
| 1.4 | 1 | 1 | 2 |
| 1.5 | 1 | 2 | 2 |
| 1.6 | 1 | 2 | 2 |
| -1.4 | -2 | -1 | -1 |
| -1.5 | -2 | -1 | -1 |
| -1.6 | -2 | -2 | -1 |
floor,round 和 ceil 实例：
public static void main(String[] args) {
double[] nums = { 1.4, 1.5, 1.6, –1.4, –1.5, –1.6 };
for (double num : nums) {
test(num);
}
}
private static void test(double num) {
System.out.println(“Math.floor(“ + num + “)=“ + Math.floor(num));
System.out.println(“Math.round(“ + num + “)=“ + Math.round(num));
System.out.println(“Math.ceil(“ + num + “)=“ + Math.ceil(num));
}
}
以上实例执行输出结果为：
Math.floor(1.4)=1.0 Math.round(1.4)=1 Math.ceil(1.4)=2.0 Math.floor(1.5)=1.0 Math.round(1.5)=2 Math.ceil(1.5)=2.0 Math.floor(1.6)=1.0 Math.round(1.6)=2 Math.ceil(1.6)=2.0 Math.floor(-1.4)=-2.0 Math.round(-1.4)=-1 Math.ceil(-1.4)=-1.0 Math.floor(-1.5)=-2.0 Math.round(-1.5)=-1 Math.ceil(-1.5)=-1.0 Math.floor(-1.6)=-2.0 Math.round(-1.6)=-2 Math.ceil(-1.6)=-1.0
