【Java入门教程】Java Number和Math类
1. Java Number和Math类
本文是主要介绍Java中的Number类和Math类。在前面的教程中，我们学习了Java的基本语法、运算符、分支结构和循环结构，这些都是编写简单程序所必需的基础知识。而了解和使用Java中的Number类和Math类，将帮助我们更好地处理数字和进行数学运算。
1.1 自动拆箱装箱
Java 自动拆箱装箱是指在基本类型和对应的包装类之间的自动转换。Java 的基本类型有 byte、short、int、long、float、double、char 和 boolean，对应的包装类分别是 Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character 和 Boolean。
自动装箱是指将基本类型转换为对应的包装类对象。例如，将 int 类型的数字赋值给 Integer 对象：
int num = 10;
Integer integer = num; // 自动装箱
自动拆箱是指将包装类对象转换为对应的基本类型。例如，将 Integer 对象赋值给 int 类型的变量：
Integer integer = 10;
int num = integer; // 自动拆箱
在需要基本类型的地方，可以直接使用对应的包装类对象。例如，可以将 Integer 对象传递给接受 int 类型参数的方法：
public void printNumber(int num) {
System.out.println(num);
}
Integer integer = 10;
printNumber(integer); // 自动拆箱
Java 的自动拆箱装箱功是非常重要的，因为基本类型是没有方法的，比如int就是一个单纯数字，下面我们学习一下Number类就清楚为什么要使用包装类了。
1.2 Java中的Number类
在Java中，Number是一个抽象类，是Java数字类的超类。Java中的数字类包括：Byte、Short、Integer、Long、Float和Double。这些类都继承了Number类，并提供了一些常用的方法，方便我们对数字进行操作和转换。
1.2.1 数字类型的转换
在实际编程中，我们经常需要对不同类型的数字进行转换。Number类提供了一些方法来实现类型的转换。
byteValue()：将数字转换为byte类型。shortValue()：将数字转换为short类型。intValue()：将数字转换为int类型。longValue()：将数字转换为long类型。floatValue()：将数字转换为float类型。doubleValue()：将数字转换为double类型。
下面是一个示例代码，演示了如何使用Number类进行类型转换：
int num = 100;
Double d = new Double(num);
System.out.println(d.doubleValue());
在上面的代码中，我们将一个int类型的数字转换为了Double类型，并通过doubleValue()方法获取其double值。
1.2.2 数字的比较
Number类还提供了一些比较数字大小的方法。
equals()：判断两个数字是否相等。compareTo()：比较两个数字的大小。
下面是一个示例代码，演示了如何使用Number类进行数字的比较：
Integer x = 5;
Integer y = 10;
System.out.println(x.equals(y)); // 输出：false
System.out.println(x.compareTo(y)); // 输出：-1
在上面的代码中，我们创建了两个Integer类型的对象x和y，通过调用equals()方法比较它们是否相等，调用compareTo()方法比较它们的大小。
1.3 Java中的Math类
Java中的Math类提供了一些常用的数学方法，比如求绝对值、求平方根、求幂等等。下面我们来介绍一些常用的方法。
1.3.1 常用数学方法
abs()：返回一个数的绝对值。sqrt()：返回一个数的平方根。pow()：返回一个数的指定次幂。random()：返回一个随机数。
下面是一个示例代码，演示了如何使用Math类的常用方法：
System.out.println(Math.abs(-5)); // 输出：5
System.out.println(Math.sqrt(16)); // 输出：4
System.out.println(Math.pow(2, 3)); // 输出：8
System.out.println(Math.random()); // 输出：0.123456789
在上面的代码中，我们通过调用Math类的方法，实现了对数字的绝对值、平方根、幂和随机数的操作。
1.3.2 数学常量
Math类还提供了一些常用的数学常量。
PI：圆周率π的近似值。E：自然对数的底数e的近似值。
下面是一个示例代码，演示了如何使用Math类的数学常量：
System.out.println(Math.PI); // 输出：3.141592653589793
System.out.println(Math.E); // 输出：2.718281828459045
在上面的代码中，我们通过访问Math类的静态成员变量，获取了圆周率π和自然对数的底数e的值。
总结
| 方法 | 描述 | 返回类型 |
|---|---|---|
| 数值比较和取整 | ||
| Math.abs(x) | 返回x的绝对值 | int, long, float, double |
| Math.max(x, y) | 返回 x 和 y 中的最大值 | int, long, float, double |
| Math.min(x, y) | 返回 x 和 y 中的最小值 | int, long, float, double |
| Math.ceil(x) | 返回大于或等于x的最小整数 | double |
| Math.floor(x) | 返回小于或等于x的最大整数 | double |
| Math.round(x) | 返回四舍五入后最接近x的整数 | int, long |
| 随机数生成 | ||
| Math.random() | 返回介于0.0（包含）和1.0（不包含）之间的随机浮点数 | double |
| 指数和对数 | ||
| Math.exp(x) | 返回e的x次幂 | double |
| Math.pow(x, y) | 返回x的y次幂 | double |
| Math.log(x) | 返回以e为底的自然对数 lnx | double |
| 三角函数 | ||
| Math.sin(x) | 返回x（以弧度表示）的正弦值 | double |
| Math.cos(x) | 返回x（以弧度表示）的余弦值 | double |
| Math.tan(x) | 返回x（以弧度表示）的正切值 | double |
| Math.asin(x) | 返回x的反正弦 | double |
| Math.acos(x) | 返回x的反余弦 | double |
| Math.atan(x) | 返回x的反正切 | double |
| 其他常用方法 | ||
| Math.sqrt(x) | 返回x的平方根 | double |
| Math.cbrt(x) | 返回x的立方根 | double |
| Math.exp(x) | 返回e的x次幂 | double |
| Math.log(x) | 返回以e为底的自然对数 lnx | double |
| Math.log10(x) | 返回以10为底的对数 log10x | double |
| Math.toDegrees(x) | 将角度x从弧度转换为度数 | double |
| Math.toRadians(x) | 将角度x从度数转换为弧度 | double |
本文介绍了Java中的Number类和Math类，分别用于处理数字和进行数学运算,以及自动拆箱装箱。我们学习了Number类的类型转换和数字比较的方法，以及Math类的常用数学方法和数学常量。掌握这些知识，将帮助我们更好地处理数字和进行数学计算。