Java Number & Math 类

最新推荐文章于 2025-06-14 19:11:02 发布

转载最新推荐文章于 2025-06-14 19:11:02 发布 · 2.1k 阅读

文章标签：

#Java Number类 #JavaMath 类

Java 教程专栏收录该内容

26 篇文章

订阅专栏

本文介绍了Java中Number和Math类的基本概念与使用方法，包括Number类及其子类的特性、Math类提供的数学运算功能、数字格式化技巧及大数字运算处理等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java Number & Math 类

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

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。

Java Number类

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。

下面是一个使用 Integer 对象的实例：（装箱与拆箱）

Test.java 文件代码：

   public
    
   class
    
   Test
   {
    
  

       public
    
   static
    
   void
    
   main
   (
   String
    
   args
   [
   ]
   )
   {
    
  

           Integer
    
   x
    = 
   5
   ; // boxes int to an Integer object 
  

           x
    = 
   x
    + 
   10
   ;   // unboxes the Integer to a int 
  

           System
   .
   out
   .
   println
   (
   x
   )
   ; 
  

       }
  

   
   }
  

以上实例编译运行结果如下：

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。

Java Math 类

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
    
   class
    
   Test
    
   {
    
  

       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

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。
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
    
   class
    
   Main
    
   {
    
  

       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

Java Math类

数字格式化

在Java中，对没有格式化的数据遵循以下原则：

如果数值绝对值大于0.001并且小于10000000，Java将以常规小数形式表示。
如果数值绝对值小于0.001或者大于10000000，使用科学计数法表示。
为满足实际问题的要求，Java中使用java.text.DecimalFormat来格式化数字。DecimalFormat是NumberFormat的子类，用来格式化十进制数字。一般情况下可以在实例化DecimalFormat对象是传递数字格式，也可以通过DecimalFormat类中的applyPattern()方法来实现数字格式化。

DecimalFormat类中特殊字符说明：

#：代表阿拉伯数字，使用特殊字符“#”表示数字的一位阿拉伯数字，如果该位存在数字，则显示字符；如果该位不存在数字，则不显示
.：小数分隔符或货币小数分隔符
-：负号
,：分组分隔符
E：分隔科学计数法中的尾数和指数
%：本符号放置在数字的前缀或后缀，将数字乘以100显示为百分数
\u2030：本符号放置在数字的前缀或后缀，将数字乘以1000显示为千分数
\u00A4：本符号放置在数字的前缀或后缀，作为货币记号

'：本符号为单引号，当上述特殊字符出现在数字中时，应为特殊符号添加单引号，系统会将此符号视为普通符号处理

DecimalFormat类中除了可设置格式化模式来格式化数字外，还可以使用一些特殊方法对数组进行格式化设置，例如：DecimalFormat myFormat=new DecimalFormat(); //实例化DecimalFormat类对象
myFormat.setGroupingSize(2); //设置将数字分组大小

myFormat.setGroupingUsed(false); //设置是否支持分组

常用数学运算方法

三角函数方法：

sin(),cos()等，参数和返回值都是double类型。toRadians(),toDegrees(),角度和弧度相互转换，但结果通常是不精确的。

指数函数方法：

Math.exp(x); //e的x次幂
Math.scalb(x, y); //x*(2的y次幂）
Math.log(e); //1 以e为底的对数
Math.log10(x); // 以10为底x的对数
Math.log1p(x); //Ln（x+ 1）
Math.sqrt(x); //√(x) x的二次方根
Math.cbrt(x); // x的立次方根
Math.pow(x, y); //返回 x的y次幂

Math.hypot(x, y); //√（x²+y²），x和y平方和的二次方根

取整函数方法：

Math.ceil(12.3); //返回大于等于参数的最小整数13.0
Math.floor(12.3); //返回小于等于参数的最大整数12.0
Math.rint(12.3); //返回与参数最接近的整数12.0,如果刚好居中，则取偶数
public static int round(float x) //将参数加上0.5后返回与参数最近的整数。

public static long round(double x) //将参数加上0.5后返回与参数最近的整数，然后强制转换为long型

取最大值、最小值、绝对值等方法：

Math.max(x, y); //返回x、y中较大的那个数
Math.min(x, y); //返回x、y中较小的那个数
Math.abs(-12.3); //12.3 返回这个数的绝对值
Math.copySign(1.23, -12.3); //-1.23,返回第一个参数的量值和第二个参数的符号

Math.signum(x); //如果x大于0则返回1.0，小于0则返回-1.0，等于0则返回0

随机数

Math.random()方法：

在Math类中存在一个random()方法，用于产生随机数字，这个方法默认生成大于等于0.0小于1.0的double型随机数。
利用random()方法也可以随机生成字符，可以使用如下代码生成字符'a'~'z'之间的随机字符。
(char)('a' + Math.random() * ('z' - 'a' + 1));
通过上述表达式可以求出更多的随机字符，如'A'~'Z'之间的随机字符，进而可以推理到求任意两个字符之间的随机字符，可以使用如下语句表示：
(char)(char1 + Math.random() * (char2 - char1 + 1));
random()方法返回得值实际上是伪随机数，它是通过复杂的计算而得到的一系列的数。

该方法是通过当前时间为种子（作为随机数生成方法的参数），来得到每次执行后的不同的随机数。

Random类：

除了Math类中的random()方法，Java还提供了一种可以获取随机数的方式，就是java.util.Random类。可以通过实例化一个Random对象创建一个随机数生成器。+A3:A16A3:A15A3:A14A3:A13A3:A14A3:A15
Random r = new Random(); //其中r是Random对象
以这种方式实例化对象时，Java编译器以系统当前时间作为随机数生成器的种子，因为每时每刻的时间不可能相同，所以产生的随机数将不同。
但是如果运行速度太快，也会产生两次运行结果相同的随机数。同时也可以在实例化Random类对象时，设置随机数生成器的种子。
Random r = new Random(seedValue); //seedValue是随机数生成器的种子
Random类常用方法：
public int nextInt():返回一个随机整数；
public int nextInt(int n):返回大于等于0小于n的随机整数；
public long nextLong():返回一个随机长整型值；
public boolean nextBoolean():返回一个随机布尔型值；
public float nextFloat():返回一个随机浮点型值；
public double nextDouble():返回一个随机双精度型值；

public double nextGaussian():返回一个概率密度为高斯分布的双精度值；

大数字运算BigInteger类型：

BigInteger类型的数字范围较Integer类型的数字范围要大得多。Integer是int的包装类，BigInteger类是来处理更大的数字。
BigInteger支持任意精度的整数，也就是说在运算中BigInteger类型可以准确地表示任何大小的整数值而不会丢失任何信息。
当使用BigInteger类时，可以实例化一个BigInteger对象，并自动调用相应的构造函数。
BigInteger类具有很多构造函数，但最直接的一种方式是参数以字符串形式要代表要处理的数字。
public BigInteger(String val) 其中，val是十进制字符串。
如果将2转换为BigInteger类型，可以使用一下语句进行初始化操作：
BigInteger twoInstance = new BigInteger("2"); //将十进制2转换为BigInteger形式，参数2的双引号不能省略，因为参数是以字符串的形式存在的。

BigInteger类常用方法：
public BigInteger add(BigInteger val)、subtract(BigInteger val)：做加法、减法运算
public BigInteger multiply(BigInteger val)、divide(BigInteger val)：做乘法、除法运算
public BigInteger remainder(BigInteger val)：做取余运算
public BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)：用数组返回余数和商，结果数组中第一个值为商，第二个值为余数
public BigInteger pow(int exponent)：进行取参数的exponent次方操作
public BigInteger negate()：取相反数
public BigInteger shiftLeft(int n)、shiftRight(int n)：将数字左移n位，如果n为负数，做右移操作、将数字右移n位，如果n是负数，做左移操作
public BigInteger and(BigInteger val)、or(BigInteger val)：做与、做或操作
public int compareTo(BigInteger val)：做数字比较操作
public boolean equals(Object x)：当参数x是BigInteger类型的数字并且数值相等时，返回true

public BigInteger min(BigInteger val)、max(BigInteger val)：返回较小、较大的数值

大数字运算BigInteger类型，BigDecimal类型：

BigDecimal和BigInteger都能实现大数字的运算，不同的是BigInteger加入了小数的概念。一般的float型和double型数据只能用来做科学计算或工程计算。
但由于在商业计算中要求数字精度比较高，所以要用到java.math.BigDecimal类。BigDecimal支持任何精度的定点数，可以用它来精确计算货币值。
在BigDecimal类中常用的两个构造方法如下：
"public BigDecimal(double val)：实例化时将双精度型转换为BigDecimal类型
public BigDecimal(String val)：实例化时将字符串型转换为BigDecimal类型"
public BigDecimal add(BigDecimal augend)、subtract(BigDecimal subtrahend)、multiply(BigDecimal multiplicand)：做加、减、乘法操作
public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode)：做除法操作，方法中参数分别代表：除数、商的小数点后的位数、近似处理模式
BigDecimal类型的数字可以用来做超大的浮点数的运算，其中除法运算是最复杂的，因为在除不尽的情况下末位小数点的处理是需要考虑的。
roundingMode模式有多种设置，用于返回商末位小数点的处理，模式名称与含义如下：
BigDecimal.ROUND_UP：商的最后一位如果大于0，则向前进位，正负数都如此
BigDecimal.ROUND_DOWN ：商的最后一位无论是什么数字都省略
BigDecimal.ROUND_CEILING：商如果是整数，按照ROUND_UP模式处理；如果是负数，按照ROUND_DOWN模式处理。这种模式的处理都会使近似值大于等于实际值
BigDecimal.ROUND_FLOOR：与ROUND_CEILING模式相反，商如果是整数，按照ROUND_DOWN模式处理；商如果是负数，按照ROUND_UP模式处理，这种模式的处理都会使得近似值小于等于实际值
BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN：对商进行四舍五入操作，如果商最后以为小于等于5，则做舍弃操作；如果最后一位大于5，则做进位操作
BigDecimal.ROUND_HALF_UP：对商进行四舍五入操作，如果商最后以为小于5，则做舍弃操作；如果最后一位大于等于5，则做进位操作
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN：如果商的倒数第二位为奇数，则按照ROUND_HALF_UP处理；如果为偶数，则按照ROUN_HALF_DOWN处理。如7.5处理后就是8，8.5处理后就是8