Java程式-數學運算

16th鐵人賽

新店劉以豪

2024-10-02 23:46:52

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常數和方法

Java已經將較常使用的數學函數製作成方法，並且封裝在javqa.lang套件之內的Math類別。
(因此使用Math類別時不必再宣告import java.lang.Math)

常數

名稱	資料值	值	說明
E	double	2.718281828459045	自然對數函數的底數 e
PI	double	3.141592653589793	圓周率 𝝅

方法

隨機亂數:

方法	回傳值類型	說明
random()	double	2.718281828459045

次方與平方根:

方法	回傳值類型	說明
pow(a,n)	double	a為基數，n為指數，回傳aⁿ的結果。
sqrt(a)	double	回傳a的正平方根。

數值比較:

方法	回傳值類型	說明
min(a,b)	double/float/int/long	回傳a與b比較結果最小的值。
max(a,b)	double/float/int/long

絕對值:

方法	回傳值類型	說明
abs(a)	double/float/int/long	回傳a的絕對值。

角度與弧度轉換:

方法	回傳值類型	說明
toDegrees(angrad)	double	回傳angrad弧度之角度
toRadians(angrad)	double	回傳angrad角度之角度

三角函數:

方法	回傳值類型	說明
sin(a)	double	回傳正弦函數sin(a)之值。
cos(a)	double	回傳餘弦函數cos(a)之值。
tan(a)	double	回傳正切函數tan(a)之值。

反三角函數:

方法	回傳值類型	說明
asin(a)	double	回傳sin⁻¹(a)之值。
acos(a)	double	回傳cos⁻¹(a)之值。
atan(a)	double	回傳tan⁻¹(a)之值。

指數與對數

方法	回傳值類型	說明
exp(n)	double	回傳指數eⁿ的值。
log(a)	double	回傳以e為基底的log(a)的值。
log10(a)	double	回傳以10為基底的log(a)的值。

使用方式

Math類別中的屬性與方法都是宣告為靜態(static)，所以可以透過Math類別直接使用這些屬性和方法。
程式試做範例:

import java.util.Arrays;
public class Alex1002_1{
    public static void main(String[] args) {
        //以下為假設兩組資料
        double[] data1 = {1.2, 1.8, 1.6, 3.7, 2.0};
        double[] data2 = {2.2, 2.0, 3.0, 4.2, 3.5};
        //計算平均值
        double mean1 = calculateMean(data1);
        double mean2 = calculateMean(data2);
        //計算分子和分母
        double numerator = 0; //分子
        double deno1 = 0, deno2 = 0; //分母
        for(int i = 0; i < data1.length; i++) {
            numerator += (data1[i] - mean1) * (data2[i] - mean2);
            deno1 += Math.pow(data1[i] - mean1, 2);
            deno1 += Math.pow(data2[i] - mean2, 2);
        }
        //計算餘弦關聯度
        double R = numerator / (Math.sqrt(deno1)*Math.sqrt(deno2));
        System.out.println("關聯度:"+ R);
    }
    //計算平均值的方法
    private static double calculateMean(double[] data) {
        double sum = 0.0;
        for(double value :　data)
            sum += value;
        return sum / data.length;
    }
}

程式執行結果: