Einführung in mathematische Funktionen in Java
Java ist eine der nützlichsten Programmiersprachen. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen wie Architekturerstellung, Berechnungen in der Wissenschaft lösen, Karten erstellen usw. Um diese Aufgaben zu vereinfachen, stellt Java eine java.lang.Math-Klasse oder Math Functions in Java zur Verfügung, die verschiedene Operationen wie Quadrat, Exponential ausführt, Ceil, Logarithmus, Würfel, Abs, Trigonometrie, Quadratwurzel, Boden usw. Diese Klasse bietet zwei Felder, die die Grundlagen des Mathematikunterrichts darstellen. Sie sind,
- 'e' ist die Basis des natürlichen Logarithmus (718281828459045)
- 'pi' ist das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser (141592653589793)
Verschiedene mathematische Funktionen in Java
Java bietet eine Vielzahl von mathematischen Methoden. Sie können wie folgt klassifiziert werden:
- Grundlegende mathematische Methoden
- Trigonometrische Mathematikmethoden
- Logarithmische mathematische Methoden
- Hyperbolische Mathematikmethoden
- Angular Math Methods
Schauen wir uns diese nun genauer an.
1. Grundlegende mathematische Methoden
Zum besseren Verständnis können wir die oben genannten Methoden in einem Java-Programm wie folgt implementieren:
| Methode | Rückgabewert | Argumente |
Beispiel |
|
Abs() | Der absolute Wert des Arguments. dh positiver Wert | long, int, float, double |
int n1 = Math.abs (80) // n1 = 80 int n2 = Math.abs (-60) // n2 = 60 |
|
sqrt () | Die Quadratwurzel des Arguments | doppelt |
double n = Math.sqrt (36.0) // n = 6.0 |
|
cbrt () | Kubikwurzel des Arguments | doppelt |
double n = Math.cbrt (8.0) // n = 2.0 |
|
max () | Maximal der beiden im Argument übergebenen Werte | long, int, float, double |
int n = Math.max (15, 80) // n = 80 |
|
Mindest() | Minimum der beiden im Argument übergebenen Werte | long, int, float, double |
int n = Math.min (15, 80) // n = 15 |
|
ceil () | Rundet den Gleitkommawert auf einen ganzzahligen Wert auf | doppelt | double n = Math.ceil (6.34) //n=7.0 |
| Fußboden() | Rundet den Gleitkommawert auf einen ganzzahligen Wert ab | doppelt |
double n = Math.floor (6.34) //n=6.0 |
|
runden() | Rundet den Gleitkomma- oder Doppelwert auf einen ganzzahligen Wert auf oder ab | doppelt, schweben | double n = Math.round (22.445); // n = 22.0 double n2 = Math.round (22.545); //n=23.0 |
|
pow () |
Wert des ersten Parameters, der auf den zweiten Parameter angehoben wird |
doppelt | double n = Math.pow (2.0, 3.0) //n=8.0 |
|
zufällig() | Eine Zufallszahl zwischen 0 und 1 | doppelt | double n = Math.random () // n = 0.2594036953954201 |
|
signum () | Vorzeichen des übergebenen Parameters.
Wenn positiv, wird 1 angezeigt. Wenn negativ, wird -1 angezeigt. Bei 0 wird 0 angezeigt | doppelt, schweben |
double n = Math. signum (22.4); // n = 1.0 double n2 = Math. signum (-22, 5); // n = -1, 0 |
|
addExact () | Summe der Parameter. Eine Ausnahme wird ausgelöst, wenn das Ergebnis long oder int überläuft. | int, lang |
int n = Math.addExact (35, 21) // n = 56 |
|
incrementExact () | Parameter um 1 erhöht. Die Ausnahme wird ausgelöst, wenn das erhaltene Ergebnis den Wert int überschreitet. | int, lang |
int n = Math. incrementExact (36) // n = 37 |
|
subtractExact () | Unterschied der Parameter. Die Ausnahme wird ausgelöst, wenn das erhaltene Ergebnis den Wert int überschreitet. | int, lang |
int n = Math.subtractExact (36, 11) // n = 25 |
|
multiplyExact () | Summe der Parameter. Eine Ausnahme wird ausgelöst, wenn das Ergebnis long oder int überläuft. | int, lang |
int n = Math.multiplyExact (5, 5) // n = 25 |
|
decrementExact () | Parameter um 1 dekrementiert. Die Ausnahme wird ausgelöst, wenn das Ergebnis int oder long überläuft. | int, lang |
int n = Math. decrementExact (36) // n = 35 |
|
negateExact () | Die Negation des Parameters. Die Ausnahme wird ausgelöst, wenn das erhaltene Ergebnis den Wert int oder long überschreitet. | int, lang |
int n = Math. negateExact (36) // n = -36 |
|
copySign () | Absolutwert des ersten Parameters zusammen mit dem in den zweiten Parametern angegebenen Vorzeichen | doppelt, schweben |
double d = Math.copySign (29.3, -17.0) //n=-29.3 |
|
floorDiv () | Teilen Sie den ersten Parameter durch den zweiten Parameter und die Bodenbedienung wird ausgeführt. | lang, int |
int n = Math.floorDiv (25, 3) // n = 8 |
|
hypot () | Die Summe der Quadrate der Parameter und der Quadratwurzeloperation. Zwischenüberlauf oder -unterlauf sollte nicht vorhanden sein. | doppelt |
double n = Math.hypot (4, 3) //n=5.0 |
|
getExponent () | unbefangener Exponent. Dieser Exponent wird in double oder float dargestellt | int |
double n = Math.getExponent (50.45) // n = 5 |
Code:
//Java program to implement basic math functions
public class JavaMathFunctions (
public static void main(String() args) (
int n1 = Math.abs(80);
System.out.println("absolute value of 80 is: "+n1);
int n2 = Math.abs(-60);
System.out.println("absolute value of -60 is: "+n2);
double n3 = Math.sqrt(36.0);
System.out.println("Square root of 36.0 is: "+n3);
double n4 = Math.cbrt(8.0);
System.out.println("cube root 0f 8.0 is: "+n4);
int n5= Math.max(15, 80);
System.out.println("max value is: "+n5);
int n6 =Math.min(15, 80);
System.out.println("min value is: "+n6);
double n7 = Math.ceil(6.34);
System.out.println("ceil value of 6.34 is "+n7);
double n8 = Math.floor(6.34);
System.out.println("floor value of 6.34 is: "+n8);
double n9 = Math.round(22.445);
System.out.println("round value of 22.445 is: "+n9);
double n10 = Math.round(22.545);
System.out.println("round value of 22.545 is: "+n10);
double n11= Math.pow(2.0, 3.0);
System.out.println("power value is: "+n11);
double n12= Math.random();
System.out.println("random value is: "+n12);
double n13 = Math. signum (22.4);
System.out.println("signum value of 22.4 is: "+n13);
double n14 = Math. signum (-22.5);
System.out.println("signum value of 22.5 is: "+n14);
int n15= Math.addExact(35, 21);
System.out.println("added value is: "+n15);
int n16=Math. incrementExact(36);
System.out.println("increment of 36 is: "+n16);
int n17 = Math.subtractExact(36, 11);
System.out.println("difference is: "+n17);
int n18 = Math.multiplyExact(5, 5);
System.out.println("product is: "+n18);
int n19 =Math. decrementExact (36);
System.out.println("decrement of 36 is: "+n19);
int n20 =Math. negateExact(36);
System.out.println("negation value of 36 is: "+n20);
)
)
Ausgabe:
2. Trigonometrische mathematische Methoden
Das folgende Java-Programm implementiert die in der Tabelle genannten trigonometrischen mathematischen Funktionen:
|
Methode | Rückgabewert | Argumente | Beispiel |
|
Sünde() | Sinuswert des Parameters | doppelt |
double num1 = 60; // Umrechnung des Wertes in Bogenmaß double value = Math.toRadians (num1); print Math.sine (value) // Ausgabe ist 0.8660254037844386 |
|
cos () | Kosinuswert des Parameters | doppelt |
double num1 = 60; // Umrechnung des Wertes in Bogenmaß double value = Math.toRadians (num1); print Math.cos (value) // Ausgabe ist 0.5000000000000001 |
|
bräunen() | Tangenswert des Parameters | doppelt |
double num1 = 60; // Umrechnung des Wertes in Bogenmaß double value = Math.toRadians (num1); print Math.tan (value) // Ausgabe ist 1.7320508075688767 |
|
wie in() | Arcus-Sinus-Wert des Parameters. Oder Inverser Sinus des Parameters | doppelt |
Math.asin (1.0) // 1.5707963267948966 |
|
acos () | Arcus-Cosinus-Wert des Parameters Oder Inverser Cosinus-Wert des Parameters | doppelt |
Math.acos (1.0) //0.0 |
|
eine Lohe() | Arkustangenswert des Parameters Oder Inverser Tangenswert des Parameters | doppelt |
Math.atan (6, 267) // 1, 4125642791467878 |
Code:
//Java program to implement trigonometric math functions
public class JavaMathFunctions (
public static void main(String() args) (
double num1 = 60;
// Conversion of value to radians
double value = Math.toRadians(num1);
System.out.println("sine value is : "+Math.sin(value));
System.out.println("cosine value is : "+Math.cos(value));
System.out.println("tangent value is : "+Math.tan(value));
double num2 = 1.0;
System.out.println("acosine value is : "+Math.acos(num2));
System.out.println("asine value is : "+Math.asin(num2));
double num3 = 6.267;
System.out.println("atangent value is : "+Math.atan(num3));
Ausgabe:
3. Logarithmische mathematische Methoden
Das folgende Beispielprogramm implementiert logarithmische mathematische Methoden:
|
Methode | Rückgabewert | Argumente |
Beispiel |
|
expm1 () | Berechnen Sie die Potenz von E und minus 1 daraus. E ist Eulers Nummer. Hier ist es also e x -1. | doppelt |
double n = Math.expm1 (2.0) // n = 6.38905609893065 |
|
exp () | Die Potenz von E für den angegebenen Parameter. Das heißt, e x | doppelt |
double n = Math.exp (2.0) // n = 7.38905609893065 |
|
Log() | Natürlicher Logarithmus des Parameters | doppelt |
double n = Math.log (38.9) //n=3.6609942506244004 |
|
log10 () | Logarithmus des Parameters zur Basis 10 | doppelt |
double n = Math.log10 (38.9) // n = 1.5899496013257077 |
|
log1p () | Natürlicher Logarithmus aus der Summe von Parameter und Eins. ln (x + 1) | doppelt |
double n = Math.log1p (26) // n = 3.295836866004329 |
Code://Java program to implement logarithmic math functions
public class JavaMathFunctions (
public static void main(String() args) (
double n1 = Math.expm1(2.0);
double n2 = Math.exp(2.0);
double n3 = Math.log(38.9);
double n4 = Math.log10(38.9);
double n5 = Math.log1p(26);
System.out.println("expm1 value of 2.0 is : "+n1);
System.out.println("exp value of 2.0 is : "+n2);
System.out.println("log of 38.9 is : "+n3);
System.out.println("log10 of 38.9 is : "+n4);
System.out.println("log1p of 26 is : "+n5);
))
Ausgabe:
4. Hyperbolische Mathematikmethoden
Das folgende Java-Programm implementiert die in der Tabelle genannten hyperbolischen mathematischen Funktionen:
|
Methode | Rückgabewert | Argumente |
Beispiel |
|
sinh () | Hyperbolic Sine-Wert des Parameters. dh (ex - e -x) / 2 Hier ist E die Eulernummer. | doppelt |
double num1 = Math.sinh (30) // Ausgabe ist 5.343237290762231E12 |
|
cosh () | Hyperbolischer Kosinuswert des Parameters. dh (ex + e -x) / 2 Hier ist E die Eulernummer. | doppelt |
double num1 = Math.cosh (60.0) // Ausgabe ist 5.710036949078421E25 |
|
tanh () | Hyperbolischer Tangenswert des Parameters | doppelt |
double num1 = Math.tanh (60.0) // Ausgabe ist 1.0 |
Code:
//Java program to implement HYPERBOLIC math functions
public class JavaMathFunctions (
public static void main(String() args) (
double n1 = Math.sinh (30);
double n2 = Math.cosh (60.0);
double n3 = Math.tanh (60.0);
System.out.println("Hyperbolic sine value of 300 is : "+n1);
System.out.println("Hyperbolic cosine value of 60.0 is : "+n2);
System.out.println("Hyperbolic tangent value of 60.0 is : "+n3);
)
)
Ausgabe:
5. Angular Math Methods
| Methode | Rückgabewert | Argumente | Beispiel |
| toRadians () | Der Gradwinkel wird in den Bogenmaßwinkel konvertiert | doppelt |
double n = Math.toRadians (180.0) // n = 3.141592653589793 |
| toDegrees () | Radianwinkel wird in Gradwinkel konvertiert | doppelt |
double n = Math. toDegrees (Math.PI) //n=180.0 |
Sehen wir uns nun ein Beispielprogramm an, um die Angular Math-Methoden zu demonstrieren.
Code:
//Java program to implement Angular math functions
public class JavaMathFunctions (
public static void main(String() args) (
double n1 = Math.toRadians(180.0);
double n2 = Math. toDegrees (Math.PI);
System.out.println("Radian value of 180.0 is : "+n1);
System.out.println("Degree value of pi is : "+n2);
)
)
Ausgabe:
Fazit
Java bietet eine Vielzahl von mathematischen Funktionen, um verschiedene Aufgaben wie wissenschaftliche Berechnungen, Architekturentwürfe, Strukturentwürfe, das Erstellen von Karten usw. auszuführen. In diesem Dokument werden einige grundlegende, trigonometrische, logarithmische und eckige mathematische Funktionen anhand von Beispielprogrammen ausführlich erörtert und Beispiele.
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